KR100213374B1

KR100213374B1 - Small dielectric filter

Info

Publication number: KR100213374B1
Application number: KR1019960024626A
Authority: KR
Inventors: 정영
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR980006824A

Abstract

본 발명은 길이방향으로 관통구멍을 형성한 후 일측 단부면인 개방면을 제외한 전체 표면에 전극을 도포한 유전체 몸체로 이루어진 λ/4형 공진기를 이용하여 형성되는 소형 유전체 필터에 관한 것으로, 한쌍으로 이루어진 공진기가 관통 구멍의 내도체에 연결된 전극 패턴을 개방면에 형성하여 전극 패턴 사이에 결합 캐패시티를 구현하고, 외도체 전극과 전기적으로 차단된 전극을 형성하여 그 전극과 관통 구멍측의 내도체와의 사이에 입출력 캐패시티를 구현함을 특징으로 하여, 별도의 입출력 단자를 필요로 하지 않고 공진기 자체에서 캐패시터 형성 및 조정이 가능하다.The present invention relates to a small dielectric filter formed by using a λ / 4 type resonator comprising a dielectric body in which electrodes are coated on the entire surface except for an open surface, which is an end surface, after forming a through hole in a longitudinal direction. The formed resonator forms an electrode pattern connected to the inner conductor of the through hole on the open surface to realize coupling capacity between the electrode patterns, and forms an electrode electrically isolated from the outer conductor electrode to form an inner conductor of the electrode and the through hole side. It is characterized in that the input and output capacity is implemented between and, it is possible to form and adjust the capacitor in the resonator itself without the need for a separate input and output terminal.

Description

Small dielectric filter

제1도는 일반적인 유전체 필터를 개략적으로 도시하며,1 schematically shows a typical dielectric filter,

a도는 칩형 캐패시터를 이용한 유전체 필터.a is a dielectric filter using a chip capacitor.

b도는 기판형 캐패시터를 이용한 유전체 필터.b is a dielectric filter using a substrate type capacitor.

제2도는 λ/4형 유전체 공진기를 이용하여 형성되는 제1도의 유전체 필터의대응 회로도.2 is a corresponding circuit diagram of the dielectric filter of FIG. 1 formed using a lambda / 4 type dielectric resonator.

제3도는 본 발명에 따른 소형 유전체 필터를 도시한 개략 사시도.3 is a schematic perspective view of a small dielectric filter in accordance with the present invention.

제4도는 본 발며엥 따른 공진기를 도시한 사시도.4 is a perspective view of a resonator according to the present invention.

제5도는 본 발명에 따른 한쌍의 공진기를 결합하여 도시한 정면도이다.5 is a front view showing a combination of a pair of resonators according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100 : 필터 120, 120' : 공진기100: filter 120, 120 ': resonator

122 : 전극 124 : 관통 구멍122 electrode 124 through hole

126 : 개방면 127 : 공진 주파수 조정창126: open surface 127: resonant frequency adjustment window

128 : 결합 캐패시터 구현창 129 : 전극 패턴128: implementation of the coupling capacitor window 129: electrode pattern

130, 131 : 전극 Cin : 입력 캐패시터130, 131: electrode Cin: input capacitor

Cc : 결합 캐패시터 Cout : 출력 캐패시터Cc: combined capacitor Cout: output capacitor

본 발명은 공진기를 이용한 유전체 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한단면이 단락된 λ/4형 유전체 공진기에 입, 출력 캐패시터 및 결합 캐패시터를 구현하여 우수한 필터 특징을 얻을 수 있으며 별도의 입, 출력부를 이루기 위한 단자 등이 필요로 하지 않아 제조비용의 절감 및 소형화가 용이한 소형 유전체 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a dielectric filter using a resonator, and more particularly, to implement an input, an output capacitor, and a coupling capacitor in a λ / 4 type dielectric resonator having a short circuit at one end, thereby obtaining excellent filter characteristics. The present invention relates to a small dielectric filter that does not require a terminal for forming a part and thus can be easily manufactured and reduced in size.

일반적으로 전자제품의 특정 주파수를 필터링하기 위하여, 세라믹으로 형성된 공진기를 가지는 유전체 필터가 널리 이용되어진다.In general, in order to filter a specific frequency of an electronic product, a dielectric filter having a resonator formed of ceramic is widely used.

이러한 종래의 유전체 필터에 있어서는, 제1a도 및 1b도에서 도시한 바와 같이, 칩형 캐패시터를 이용한 유전체 필터(1)와, 기판형 캐새시터를 이용한 유전체 필터(1')로 구분되며, 이들은 각각 2 이상의 공진기(2)를 포함하며, 상기 공진기(2)는 각각 한 단면이 단락된 λ/4형 유전체 공진기로서, 입, 출력 접속단자를 매개로 칩형 캐패시터 또는 기판형 캐패시터에 연결 접속토록 장착된다.In such a conventional dielectric filter, as shown in FIGS. 1A and 1B, a dielectric filter 1 using a chip capacitor and a dielectric filter 1 'using a substrate type capacitor are divided into two, respectively. The resonator 2 includes the above-described resonator 2, and each of the resonators 2 is a λ / 4 type dielectric resonator having a shorted cross section, and is mounted to be connected to a chip capacitor or a substrate capacitor via input and output connection terminals.

상기 칩형 캐패시터를 이용한 유전체 필터(1)에 있어서는, 공진기(2)의 개방면측에 직렬로 장착되는 칩형 캐패시터가 각각 입력 캐패시터(Cin), 출력 캐패시터(Cout), 결합 캐패시터(Cc)를 구현하고 이러한 필터(1)에 RF 신호가 통과하면서 원하는 주파수 대역의 신호만이 통과되고 원하지 않는 주파수 대역의 신호는 감쇄되어지도록 함으로서 필터의 역할을 수행하는 것이다.In the dielectric filter 1 using the chip capacitor, the chip capacitor mounted in series on the open surface side of the resonator 2 implements the input capacitor Cin, the output capacitor Cout, and the coupling capacitor Cc, respectively. As the RF signal passes through the filter 1, only the signal of the desired frequency band is passed and the signal of the unwanted frequency band is attenuated, thereby serving as a filter.

이때, 상기 결합 캐패시터(Cc)는 유전체 필터(1)(1)의 주파수 특성에 주된 영향을 미치게 되며, 특히 2개의 유전체 공진기가 형성된 유전체 필터는 고주파용으로 주로 사용한다.At this time, the coupling capacitor (Cc) has a major influence on the frequency characteristics of the dielectric filter (1) (1), in particular, the dielectric filter formed with two dielectric resonators are mainly used for high frequency.

한편, 종래의 기판형 캐패시터를 이용한 유전체 필터(1')에 있어서는, 제1b도와 같이, 공진기(2)의 개방측면에 장착되는 칩형 캐패시터의 입력 단자(6) 연결부에 입력 캐패시터(Cin), 출력 단자(6') 연결부측에 출력 캐패시터(Cout), 상기 입력단자(6) 연결부와 출력단자(6') 연결부 사이에 결합 캐패시터(Cc)를 각각 구현시키고, 이러한 필터(1')에 RF 신호가 통과하면서 원하는 주파수 대역의 신호만이 통과되고 원하지 않는 주파수 대역의 신호는 감쇄되어지도록 함으로서 필터의 역할을 수행하는 것이다.On the other hand, in the dielectric filter 1 'using the conventional substrate type capacitor, as shown in FIG. 1B, an input capacitor Cin and an output part are connected to the input terminal 6 connection portion of the chip type capacitor mounted on the open side of the resonator 2. An output capacitor Cout on the connection side of the terminal 6 ', a coupling capacitor Cc between the input terminal 6 connection portion and the output terminal 6' connection portion, respectively, are implemented, and the RF signal is applied to this filter 1 '. Passes the signal through only the desired frequency band and attenuates the unwanted frequency band.

제2도는 상기한 유전체 필터(1)(1')의 대응 회로도로서, RF신호가 입력 캐패시터(Cin), 결합 캐패시터(Cc), 출력 캐패시터(Cout)를 거치면서 통과하게 되는 λ/4형 공진기(2)에 의하여 주파수의 감쇄를 행하도록 하는 것이다.FIG. 2 is a circuit diagram of the above-described dielectric filter 1 (1 '), in which a λ / 4 type resonator through which an RF signal passes through an input capacitor Cin, a coupling capacitor Cc, and an output capacitor Cout. The attenuation of the frequency is performed by (2).

그러나, 상기와 같은 종래의 유전체 필터(1)(1')에 있어서는, 제1도 및 제2도에서 도시한 바와 같이, 필터회로를 구성하기 위하여 3개의 캐패시터를 각각 구현하여야 하는데, 종래에는 이를 위하여 공진기(2)의 입, 출력측 외부로 별도의 회로소자를 각각 형성시키어 그 부품수가 2개 도는 3개로 이루어짐으로서, 각 부품의 장착 면적이 필수적으로 필요하게 되며,이로 인하여 필터의 조립효율이 저하됨은 물론, 부품 소형화가 불가능하며, 공진기(2)의 기판 실장작업도 어렵게 되어 결국 유전체 필터의 전체 생산성이 저하되는 한편, 별도의 부품으로 제조원가가 상승되는 등의 여러 문제점이 있었다.However, in the above-described conventional dielectric filter (1) (1 '), as shown in Figures 1 and 2, three capacitors must be implemented, respectively, to form a filter circuit, which is conventionally In order to form a separate circuit element outside the input and output side of the resonator 2, and the number of parts is composed of two or three pieces, the mounting area of each component is necessary, thereby reducing the assembly efficiency of the filter Of course, it is impossible to miniaturize parts, it is also difficult to mount the substrate of the resonator (2), the overall productivity of the dielectric filter is reduced, while there are a number of problems, such as manufacturing cost is increased to a separate component.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 유전체 공진기 자체에 입, 출력 및 결합 캐패시터를 구현함으로써, 필터의 기판 실장시 별도의 접속단자 및 입, 출력용 칩 또는 기판형 캐패시터가 불필요하여 제조비용이 절감되는 한편, 유전체 필터의 소형화로 실장면적이 최소화되어 전자부품의 실장효율이 향상됨으로 인하여, 생산성이 향상됨과 아울러 필터의 주파수 특성 조정이 용이하게 수행되는 소형 유전체 필트를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, by implementing the input, output, and coupling capacitors in the dielectric resonator itself, there is no need for a separate connection terminal and input, output chip or substrate-type capacitor when mounting the filter substrate The manufacturing cost can be reduced, and the miniaturization of the dielectric filter minimizes the mounting area, thereby improving the mounting efficiency of the electronic component, thereby improving productivity and providing a small dielectric filter that can be easily adjusted for frequency characteristics of the filter. Has its purpose.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 길이방향으로 관통구멍이 형성된 유전체몸체의 일측 단부면에 형성된 개방면을 제외한 몸체표면에 전극이 도포되는 λ/4형 공진기로서 형성되는 유전체 필터에 있어서, 상기 공진기의 관통구멍 내주면에 형성된 도체와 연결 접속토록 되는 전극패턴이 상기 개방면에 형성되며, 상기 전극패턴이 마주하는 부분의 전극이 박피되어 형성된 결합 캐패시터 구현창의 양측 전극패턴 사이에는 결합 캐패시터(Cc)가 구현되며, 몸체표면 전극과 전기적으로 차단토록 공진기의 양측으로 형성된 전극과 상기 관통구멍의 내주면에 형성된 도체사이에는 입, 출력 캐패시터(Cin)(Cout)가 구현되는 구성으로 이루어 진 소형 유전체 필터를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention is a dielectric filter formed as a λ / 4 type resonator in which an electrode is applied to a body surface except for an open surface formed on one end surface of a dielectric body in which a through hole is formed in a longitudinal direction. The electrode pattern is connected to the conductor formed on the inner circumferential surface of the through hole of the resonator is formed on the open surface, and the electrode pattern of the coupling capacitor implementation window formed by peeling the electrode of the portion facing the electrode pattern is coupled between A capacitor (Cc) is implemented, the input and output capacitor (Cin) (Cout) is implemented between the body surface electrode and the electrode formed on both sides of the resonator to electrically cut off and the conductor formed on the inner peripheral surface of the through hole By providing a small dielectric filter.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제3도에는 본 발명에 의한 소형 유전체 필터(100)가 도시되며, 접척면에 대하여 서로 대칭되는 형상으로 이루어 진 복수개의 공진기(120)(120')와, 이들 공진기(120)(120')를 서로 견고하게 고정할 수 있도록 하는 케이스(180)를 가진다.3 shows a small dielectric filter 100 according to the present invention, a plurality of resonators 120, 120 'formed in a shape symmetrical with respect to a contact surface, and these resonators 120, 120'. It has a case 180 to be firmly fixed to each other.

이러한 공진기(120)(120')는 중앙의 길이방향으로 관통되는 관통구멍(124)을 형성한 세라믹 재질의 유전체 몸체(122)로서 이루어 지며, 상기 유전체몸체(122)의 일측 단면(이하, '개방면(126)'이라 함)을 제외한 모든 표면에 은 또는 구리 전극(130)을 증착 또는 인쇄한 일반적인 λ/4형 유전체 공진기이다.The resonator 120, 120 ′ is made of a dielectric body 122 made of a ceramic material having a through hole 124 penetrating in a longitudinal direction of a center thereof, and has one end surface (hereinafter, ' A common λ / 4 type dielectric resonator in which silver or copper electrodes 130 are deposited or printed on all surfaces except the open surface 126 '.

본 발명의 공진기(120)(120')는, 제4도에서 상세하게 도시한 바와 같이, 전극(130)을 도포한 4개의 외표면중 연속되는 2개의 외표면중 개방면(126)에 근접한 단부의 일부분 전극을 제거하며, 서로의 공진기(120)(120')에 대하여 대향하는 부분의 전극 제거면은 후술할 결합 캐패시터(Cc)를 용이하게 구현하기 위한 결합 캐패시터 구현창(128)이고, 다른 전극 제거면은 공진기의 공진 주파수를 조정하기 위하여 제거되어지는 공진주파수 조정창(127)이다.As shown in detail in FIG. 4, the resonators 120 and 120 ′ of the present invention are close to the open surface 126 of two consecutive outer surfaces of the four outer surfaces to which the electrode 130 is applied. The electrode removal surface of the portion of the end portion that removes electrodes and faces the mutual resonators 120 and 120 'is the coupling capacitor implementation window 128 for easily implementing the coupling capacitor Cc, which will be described later. The other electrode removing surface is the resonant frequency adjusting window 127 which is removed to adjust the resonant frequency of the resonator.

그리고, 공진기(120)(120')의 개방면(126)에는 일정한 형상의 전극팬턴(129)을 형성하는데, 이러한 전극패턴(129)은 결합 캐패시터 구현창(128)측에 일정한 길이를 가지도록 형성됨으로서 공진기(120)(120')를 서로 결합하는 경우에 적정한 용량의 결합 캐패시터(Cc)를 구현하여 공진기(120)(120')의 결합을 물론, 공진 주파수의 특성에 영향을 미치게 되며, 상기 전극패턴(129)은 유전체몸체(122)의 관통구멍(124) 내주면에 형성된 내도체와 전기적으로 접속토록 연결된다.In addition, an electrode plate 129 having a predetermined shape is formed on the open surface 126 of the resonators 120 and 120 ', and the electrode pattern 129 has a predetermined length on the coupling capacitor implementation window 128 side. When the resonator 120, 120 'is coupled to each other by implementing the coupling capacitor (Cc) of the appropriate capacity to effect the coupling of the resonator (120, 120'), as well as affect the characteristics of the resonant frequency, The electrode pattern 129 is electrically connected to the inner conductor formed on the inner circumferential surface of the through hole 124 of the dielectric body 122.

또한, 상기 공진기(120)(120')의 외표면 모서리의 하나, 즉 공진주파수 조정창(127)과 결합 캐패시터 구현창(128)이 만나게 되는 모서리와 대각선 방향으로 위치하는 모서리부분에 상기 전극(130)과 차단토록 박피되어 형성되는 입, 출력용 전 극(131)이 형성됨으로써, 상기 입, 출력 전극(131)의 주변에 도포되어 있던 전극이 박피되어 상기 입, 출력 전극(131)과 외표면 전극(130)은 서로 전기적으로 차단되는 구성으로 이루어 진다.In addition, one electrode of the outer surface edges of the resonators 120 and 120 ′, that is, the corner 130 where the resonance frequency adjustment window 127 and the coupling capacitor implementation window 128 meet in a diagonal direction is located at the corner 130. ) And the electrode for output and output formed to be peeled off to be cut off is formed, so that the electrodes applied around the mouth and output electrodes 131 are peeled off, so that the mouth and output electrodes 131 and the outer surface electrode are peeled off. 130 is made of a configuration that is electrically blocked from each other.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention made of the above configuration are as follows.

제3도 내지 제5도에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 소형 유전체 필터(100)에 갖추어진 공진기(120)(120')는 결합면을 중심으로 서로 대칭으로 이루어지는데, 외표면에 형성된 전극(130)과 전기적으로 차단되어진 공진기(120)의 입력전극(131)과 관통구멍(124)의 내주면에 형성된 내도체 사이에는 입력 캐패시터(Cin)가 구현되고, 공진기(120)(120') 각각의 관통구멍(124)의 내주면에 형성된 내도체와 전기적으로 접속토록 연결되며 동일 평면상에 위치하는 전극패턴(129) 사이에는 결합 캐패시터(Cc)가 구현되며, 상기 외표면 전극(130)과 전기적으로 차단토록 공진기(120')에 형성된 출력전극(131)과 상기 관통구멍(124)의 내주면에 형성된 내도체 사이에는 출력 캐패시터(Cout)가 구현된다.As shown in FIGS. 3 to 5, the resonators 120 and 120 'provided in the small dielectric filter 100 according to the present invention are formed symmetrically with respect to the coupling surface. An input capacitor (Cin) is implemented between the input electrode 131 of the resonator 120 electrically disconnected from the electrode 130 and the inner conductor formed on the inner circumferential surface of the through hole 124, and the resonators 120 and 120 ′ are provided. A coupling capacitor Cc is implemented between the electrode patterns 129 electrically connected to the inner conductors formed on the inner circumferential surface of each through hole 124 and positioned on the same plane, and the outer surface electrode 130 An output capacitor Cout is implemented between the output electrode 131 formed in the resonator 120 ′ and the inner conductor formed on the inner circumferential surface of the through hole 124 so as to be electrically blocked.

이때, 상기 전극패턴(129)사이로 몸체(122)의 전극(130)을 박피하여 형성되는 결합 캐패시터 구현창(128)에 의하여 상기 전극패턴(129)간의 결합 캐패시터 구현이 보다 원활하게 이루어지는 것이다.In this case, the coupling capacitor implementation window 128 formed by peeling the electrode 130 of the body 122 between the electrode patterns 129 is more smoothly implemented between the electrode patterns 129.

따라서, 제2도에 도시한 바와 같은 회로 구성을 가지는 유전체 필터가 이루어 지며, 따라서, 공진기(120)(120') 자체에 입력, 출력 및 결합 캐패시터가 구현되는 것은 물론, 전극(130)을 박피함으로서 얻어지는 공진 주파수 조정창(127)의 형성에 의하여 공진 주파수의 조정이 가능하게 된다. 그리고, 개방면(126)에 형성되는 전극 패턴(129)의 형상을 변형함으로서, 튜닝(tunning)이 가능하게 된다.Therefore, a dielectric filter having a circuit configuration as shown in FIG. 2 is formed, and thus, the input, output and coupling capacitors are implemented on the resonators 120 and 120 ', as well as the electrode 130 is peeled off. The resonance frequency can be adjusted by the formation of the resonance frequency adjustment window 127 obtained. And, by changing the shape of the electrode pattern 129 formed on the open surface 126, tuning is possible.

물론, 상기 공진기(120)(120')는 서로 동일한 길이를 가지도록 가공되어지고, 결합 캐패시터(Cc) 구현을 위한 전극패턴(129)이 서로 동일한 평면상에 놓여지게 되며(이를 통상 평행판 캐패시터라 한다), 유전체 물질의 불균일성으로 인한 공진주파수 편차는 공진 주파수 조정창(127)을 이용하여 줄일 수 있는데, 이는 공진주파수 편차 발생시 전극(130)을 박피함으로서 공진 주파수 조정창(127)을 형성하여 가능한 것이다.Of course, the resonators 120 and 120 'are processed to have the same length, and the electrode patterns 129 for implementing the coupling capacitor Cc are placed on the same plane (this is usually a parallel plate capacitor). Resonance frequency deviation due to non-uniformity of the dielectric material can be reduced by using the resonance frequency adjustment window 127, which is possible by forming the resonance frequency adjustment window 127 by peeling the electrode 130 when the resonance frequency deviation occurs. .

이러한 공진기(120)(120')는 제3도에 도시한 바와 같이, 간단한 구조로 된 케이스(180)에 의하여 그 장착이 견고하도록 된다.As shown in FIG. 3, the resonators 120 and 120 ′ are secured to be mounted by the case 180 having a simple structure.

이에 따라서, 유전체 공진기(120)(120') 자체에 구현되는 입, 출력 캐패시터(Cin)(Cout)에 의하여, 제1도에서 도시한 바와 같은, 종래와 같은 별도의 입, 출력단자 및 기판 또는 칩형 캐패시터가 필요없어 필터 생산시 제조원가가 절감됨은 물론, 유전체 필터의 소형화가 가능하게 되는 것이다.Accordingly, by the input and output capacitor (Cin) (Cout) implemented in the dielectric resonator (120, 120 ') itself, as shown in FIG. The need for chip capacitors reduces the manufacturing cost of the filter production, as well as miniaturization of the dielectric filter.

이와 같이 본 발명인 소형 유전체 필터에 의하면, 공진기 자체에 입력, 출력 및 결합 캐패시터를 구현하고, 따라서 별도의 입, 출력 단자등이 불필요하여, 제품의 제조원가를 절감할 수 있으며 소형화가 가능하게 되는 효과를 가진다.As described above, according to the small dielectric filter of the present invention, an input, an output, and a coupling capacitor are implemented in the resonator itself, and thus, separate input and output terminals are unnecessary, thereby reducing the manufacturing cost of the product and miniaturizing it. Have

또한, 공진기 자체에서 전극을 박피함으로서 공진 주파수를 용이하게 조정할 수 있고, 개방면의 전극 패턴을 변화시킴으로서 튜닝 또한 용이하게 이루어지는 효과가 있는 것이다.In addition, the resonator frequency can be easily adjusted by peeling the electrode from the resonator itself, and the tuning is also easy by changing the electrode pattern on the open surface.

Claims

As λ / 4 type resonators 120 and 120 ', the electrode 130 is applied to the body surface except for the open surface 126 formed on one end surface of the dielectric body 122 having the through hole 124 formed in the longitudinal direction. In the dielectric filter formed, an electrode pattern 129 connected to a conductor formed on an inner circumferential surface of the through hole 124 of the resonator 120 or 102 ′ is formed on the open surface 126, and the electrode pattern ( A coupling capacitor Cc is implemented between both electrode patterns 129 of the coupling capacitor implementing window 128 formed by peeling an electrode of a portion of the body 122 facing the 129, and the body surface electrode 130 is electrically connected to the electrode 122. The input and output capacitor (Cin) (Cout) is implemented between the electrode 131 formed on both sides of the resonator 120, 120 'and the conductor formed on the inner circumferential surface of the through hole 124 to block the Dielectric filter.

The small dielectric as claimed in claim 1, wherein each of the resonators (120, 120 ') is provided with a resonant frequency adjustment window (127) for controlling the resonant frequency by peeling the outer conductor (130). filter.