KR100213387B1 - Simple type mono-block dielectric filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일체형 유전체필터에 관한 것으로, 특히 내부에 전후면으로 관통하도록 형성된 관통구멍을 갖는 일체형 유전체블럭에서 결합용 커패시턴스와 입/출력 커패시턴스의 조절이 용이하도록함과 동시에, 구조를 간단화시킨 일체형 유전체 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated dielectric filter. In particular, in an integrated dielectric block having a through hole formed to penetrate back and forth, the coupling capacitance and the input / output capacitance can be easily adjusted and the structure is simplified. It relates to a dielectric filter.
본 발명에 따른 유전체필터에 의하면, 내부에 전후면으로 관통하도록 형성된 동축형 관통구멍을 갖는 일체형 유전체블럭에서 결합용 커패시턴스와 입/출력 커패시턴스의 조절이 용이하도록함과 동시에, 충분한 대역폭을 확보할 수 있고, 유전체블럭의 구조를 간단화시켜 용이하게 제조할 수 있게 되어 양산성이 향상되는 것이다.According to the dielectric filter according to the present invention, it is possible to easily adjust the coupling capacitance and the input / output capacitance in an integrated dielectric block having a coaxial through hole formed to penetrate the front and rear surfaces, and to secure sufficient bandwidth. In addition, since the structure of the dielectric block can be simplified and easily manufactured, mass productivity is improved.
Description
본 발명은 일체형 유전체필터에 관한 것으로, 특히 내부에 전후면으로 관통하도록 형성된 동축형 관통구멍을 갖는 일체형 유전체블럭에서 결합용 커패시턴스와 입/출력 커패시턴스의 조절이 용이하도록함과 동시에, 구조를 간단화시켜 양산성이 향상되도록한 간단한 구조의 일체형 유전체필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 동축형 유전체필터는 고주파영역(300㎒ ~ 수㎓)을 이용하는 카폰이나 휴대폰등이 이동통신장비에 사용되는데, 이와같은 이동통신장비에서 사용되는 유전체필터는 첫번째로, 휴대 및 이동상의 편의를 위해 가능한한 소형이면서 경량화가 바람직하고, 두반째로는 내충격성이 요구되며, 그리고 세번째로는 20-30㎒정도의 대역폭을 충분히 수용할 수 있어야 함이 요구된다.In general, a coaxial dielectric filter is used in mobile communication equipment such as a car phone or a mobile phone using a high frequency range (300 MHz ~ several kilohertz). The first dielectric filter used in such a mobile communication device is a portable and mobile convenience. It is desirable to be as small and lightweight as possible, secondly, impact resistance is required, and thirdly, a bandwidth of 20-30 MHz is required.
도1는 종래의 유전체필터에 대한 사시도로서, 도1을 참조하면, 도1의 종래의 유전체필터는 직육면체 유전체블럭(1)에 2개의 관통구멍(1a)(1b)내부에 도체전극이 형성되어 있으며, 상기 내도체전극간에 전극이 형성되어 있지 않은 결합공(1d)에 의해서 결합되어 있다. 이와같은 구조를 가지는 유전체필터 부품은 2개의 공진기용 관통구멍(1a, 1b)을 내장하고 있으며, 상기 관통구멍(1a)(1b)간의 결합공(1d)에 의해 결합되어 이 결합공 이 결합공의 크기, 길이, 그리고 위치 등에 의해 동축형 관통구멍의 결합도가 조정된다.1 is a perspective view of a conventional dielectric filter. Referring to FIG. 1, in the conventional dielectric filter of FIG. 1, a conductive electrode is formed inside two through holes 1a and 1b in a rectangular parallelepiped
그러나, 이와같은 종래의 유전체필터는 대역폭이 좁아서 이동용 통신장비에서 이용하는 대역폭, 즉 20-30㎒정도의 대역폭을 확보하려면 결합공의 크기를 증가시켜야 하는데, 결합공의 크기를 증가하면 유전체의 성형이 어렵고 기계적 강도도 저하된다. 특히 자동차, 휴대용전화기등 이동통신기기에 사용되는 부품들은 상기한 바와같이, 소형화 및 내충격성등이 엄격하게 요구되고 있기 때문에 유전체공진자의 결합공 크기가 제한되어, 이동통신 기기에서 요구되는 20-30㎒정도의 대역폭을 확보하는데 문제점이 있다.However, such a conventional dielectric filter has a narrow bandwidth, so that the size of the coupling holes has to be increased to secure the bandwidth used in mobile communication equipment, that is, about 20-30 MHz. It is difficult and the mechanical strength is also lowered. Particularly, the parts used in mobile communication devices such as automobiles and portable telephones are limited in size, and the size of the coupling cavity of the dielectric resonator is limited since the miniaturization and impact resistance are strictly required. There is a problem in securing a bandwidth of about MHz.
2a, 2b는 종래의 다른 유전체필터에 대한 사시도와 단면도로서, 도2a, 2b를 참조하면, 도2a, 2b의 유전체필터는 도1에 도시한 유전체필터와 같이, 직육면체의 유전체블럭(2)중 한면을 제외한 5개면 및 2개의 관통구멍(2a)(2b)내부면이 모두 도체전극으로 형성된 구조를 채택하고 있으며, 상기 유전체블럭(2)에 내장된 동축형 관통구멍간의 결합은 유전체 단면형태차이(2b-1(2b-2)를 줌으로써, 특성임피던스의 차이에 의해 결합을 구현하고 있다.2A and 2B are a perspective view and a cross-sectional view of another conventional dielectric filter. Referring to FIGS. 2A and 2B, the dielectric filter of FIGS. 2A and 2B is the same as that of the dielectric filter shown in FIG. It adopts a structure in which all five surfaces except one surface and two inner surfaces of the through
이와같이 내부 도체전극의 단면형태 차이로 관통구멍의 결합을 구현하는 방법은 유전체블럭내부의 도체전극간에 결합을 도1에 도시된 바와같이 결합공으로 구현하는 방법보다는 다소 개선되겠지만, 단면형태의 차이가 있는 유전체블럭을 균일한 성형체로 얻기에 제조상의 어려움이 따르는등의 문제점이 있다.As described above, the method of realizing the coupling of the through-holes due to the cross-sectional shape of the inner conductor electrodes may be somewhat improved than the method of implementing the coupling between the conductive electrodes in the dielectric block as the coupling holes as shown in FIG. There are problems such as difficulty in obtaining the dielectric block into a uniform molded body.
도3a, 3b는 종래의 또다른 유전체필터에 대한 사시도와 단면도로서, 도3a, 3b에 도시한 유전체필터도 도1 및 도2에 도시된 유전체필터와 같이, 유전체블럭(3)내에 1개 이상의 관통구멍(3a)(3b)을 형성하고 그 표면에 도체전극을 형성한 구조로, 이 구조에서 관통구멍 및 관통구멍의 결합은 내부 관통구멍에 형성되어 있는 도시전체극의 일부를 제거하는 방법으로 구현하고 있다.3A and 3B are a perspective view and a cross-sectional view of another conventional dielectric filter, and the dielectric filter shown in FIGS. 3A and 3B, like the dielectric filter shown in FIGS. The through-
이와같은 방법은 유전체블럭형성이 용이하다는 면에서 장점이 있으나, 작은 유전체블럭에서 그 내부의 표면전극을 정확하게 제거한다는 것은 제조상 어려운 문제점이 있었다.Such a method has advantages in that dielectric block formation is easy, but it is difficult to manufacture the surface electrode in the small dielectric block accurately.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems.
따라서, 본 발명의 목적은 내부에 전후면으로 관통하도록 형성된 관통구멍을 갖는 유전체블럭에서 결합용 커패시턴스와 입/출력 커패시턴스의 조절이 용이하도록함과 동시에, 충분한 대역폭확보가 가능하며, 구조를 간단화시켜 제조가 용이하게 되도록한 간단한 구조의 일체형 유전체필터를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to facilitate the adjustment of the coupling capacitance and the input / output capacitance in a dielectric block having a through hole formed to penetrate back and forth, while ensuring sufficient bandwidth and simplifying the structure. It is to provide an integrated dielectric filter having a simple structure that is easy to manufacture.
제 1도는 종래의 유전체필터에 대한 사시도이다.1 is a perspective view of a conventional dielectric filter.
제 2a, 2b는 종래의 다른 유전체필터에 대한 사시도 및 단면도이다.2a and 2b are a perspective view and a cross-sectional view of another conventional dielectric filter.
제 3a, 3b는 종래의 또다른 유전체필터에 대한 사시도와 단면도이다.3a and 3b are a perspective view and a sectional view of another conventional dielectric filter.
제 4도는 본 발명에 따른 유전체필터에 대한 사시도이다.4 is a perspective view of a dielectric filter according to the present invention.
제 5도는 도4의 등가회로도이다.5 is an equivalent circuit diagram of FIG.
제 6도는 본 발명의 유전체필터에 대한 협대역 주파수 특성도이다.6 is a narrowband frequency characteristic diagram for the dielectric filter of the present invention.
제 7도는 본 발명의 유전체필터에 대한 광대역 주파수 특성도이다.7 is a broadband frequency characteristic diagram of the dielectric filter of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 유전체블럭 11a, 11b : 관통구멍10:
12 : 외부도체전극 13a, 13b : 입/출력용 도체전극12:
14a, 14b : 내부도체전극 15a, 15b : 도체전극14a, 14b:
16, 17 : 개방부 RE1, RE2 : 공진기16, 17: opening part RE1, RE2: resonator
Cin, Cout : 입/출력용 커패시터 Cc : 결합용 커패시터Cin, Cout: Input / Output Capacitor Cc: Coupling Capacitor
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 필터는 직육면체의 유전체블럭과, 상기 유전체블럭의 전후면을 관통하여 동일방형으로 내부에 형성된 복수개의 관통구멍을 구비하는 유전체필터에 있어서, 상기 유전체블럭의 전면(前面)을 개방면으로 하고, 상기 개방면을 제외한 모든 외부표면과 상기 관통구멍의 내부표면에 형성된 외부 및 내부도체전극; 상기 외부도체전극과 절연상태로 상기 외부도체전극이 형성된 유전체블럭의 표면에 형성된 입력 및 출력전극; 상기 유전체블럭의 외부도체전극과 절연상태로 유지됨과 동시에, 상기 관통구멍 상호간에도 절연상태를 유지되며, 상기 관통구멍의 내부도체전극과는 접속되도록 개방면에 형성된 소정패턴의 도체전극; 을 구비함을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the filter of the present invention is a dielectric filter having a rectangular parallelepiped dielectric block and a plurality of through-holes formed through the front and rear surfaces of the dielectric block in the same shape. An external and internal conductor electrode having a front surface of the dielectric block as an open surface, and formed on all external surfaces except the open surface and the inner surface of the through hole; Input and output electrodes formed on a surface of the dielectric block on which the external conductor electrode is formed in an insulated state from the external conductor electrode; A conductive electrode having a predetermined pattern formed on an open surface of the dielectric block to be insulated from the outer conductor electrode and to be insulated from each other of the through holes and to be connected to the inner conductor electrodes of the through holes; Characterized in having a.
이하, 본 발명에 따른 간단한 구조의 일체형 유전체필터의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the integrated dielectric filter having a simple structure according to the present invention will be described in detail. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.
도 4는 본 발명에 따른 유전체필터에 대한 사시도이고, 도5는 도4의 등가회로도이다. 도4 및 도5를 참조하면, 본 발명에 따른 유전체필터는 직육면체의 유전체블럭(10)과, 상기 유전체블럭(10)의 전후면을 관통하여 동일방향으로 내부에 형성된 복수개의 동축형 관통구멍(11a, 11b)을 구비하고 있다.4 is a perspective view of a dielectric filter according to the present invention, and FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4. 4 and 5, the dielectric filter according to the present invention includes a plurality of coaxial through-holes formed in the same direction through the
또한, 상기 유전체블럭(10)에는 유전체블럭(10)의 전면(前面)을 개방으로 하고, 상기 개방면을 제외한 모든 외부표면과 상기 관통구멍(11a, 11b)의 내부표면에 외부 및 내부도체전극(12, 14a, 14b)을 형성하고, 상기 외부도체전극(12)과 절연상태로 상기 외부도체전극(12)이 형성된 유전체블럭(10)의 표면에 입력 및 출력전극(13a, 13b)을 형성시킨다.In addition, the front surface of the
그리고, 상기 유전체블럭(10)에는 상기 유전체블럭(10)의 외부도체전극(12)과 절연상태로 유지됨과 동시에, 상기 관통구멍(11a, 11b) 상호간에도 절연상태를 유지되며, 상기 관통구멍(11a, 11b)의 내부도체전극(14a, 14b)과는 접속되도록 개방면에 소정패턴의 도체전극(15a, 15b)을 형성시키는바, 상기 소정패턴의 도체전극(15a, 15b)과 외부도체전극(12)의 사이에 소정폭(L1)의 개방부가 형성되고, 상기 개방면에 형성된 소정패턴의 도체전극(15a, 15b) 사이에 소정폭(L2)의 개방부가 형성되도록 구성한다.In addition, the
상기 소정폭 L1의 폭을 조절하여 도5에 도시한 공진기(RE1, RE2)간의 결합커패시터(Cc)의 값을 조절할 수 있도록 되며, 또한, 상기 소정폭 L2의 폭을 조절하면, 제5도에 도시한 입/출력 커패시터(Cin, Cout)의 값이 조절된다.By adjusting the width of the predetermined width L1, it is possible to adjust the value of the coupling capacitor Cc between the resonators RE1 and RE2 shown in FIG. 5, and when the width of the predetermined width L2 is adjusted, FIG. The values of the input and output capacitors Cin and Cout shown are adjusted.
상기한 바와같이 이루어진 소정폭 L1과 L2를 조절함으로써, 결합커패시턴스 및 입/출력 커패시턴스가 조절할 수 있게 되어, 도6 및 도7에 보인 바와같이 필터특성이 향상될 수 있다.By adjusting the predetermined widths L1 and L2 made as described above, the coupling capacitance and the input / output capacitance can be adjusted, so that the filter characteristics can be improved as shown in FIGS. 6 and 7.
도6은 본 발명의 유전체필터에 대한 협대역 주파수 특성도이고, 도7은 본 발명의 유전체필터에 대한 스퓨리어스(Spurious) 주파수 특성도이다.FIG. 6 is a narrowband frequency characteristic diagram of the dielectric filter of the present invention, and FIG. 7 is a spurious frequency characteristic diagram of the dielectric filter of the present invention.
도6에 도시한 특성을 살펴보면, 유전체필터의 대역폭은 대략 20~30㎒정도이고 통과대역에서의 삽입손실은 1.65dB정도이며, 반면에 저지대역에서의 삽입손실은 약 20-25dB정도임을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 유전체필터는 통과대역에서 삽입손실은 낮고 선택특성은 우수하다는 장점을 가지고 있는 것이다.Referring to the characteristics shown in FIG. 6, the bandwidth of the dielectric filter is about 20-30 MHz and the insertion loss in the pass band is about 1.65 dB, whereas the insertion loss in the stop band is about 20-25 dB. have. Therefore, the dielectric filter according to the present invention has an advantage of low insertion loss and excellent selection characteristics in the passband.
상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 내부에 전후면으로 관통하도록 형성된 동축형 관통구멍을 갖는 일체형 유전체블럭에서 결합용 커패시턴스와 입/출력 커패시턴스의 조절이 용이하도록함돠 동시에, 충분한 대역폭을 확보할 수 있고, 유전체블럭의 구조를 간단화시켜 용이하게 제조할 수 있게 되어 양산성이 형상되는 특유의 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, in the integrated dielectric block having a coaxial through-hole formed to penetrate back and forth inside, the coupling capacitance and the input / output capacitance can be easily adjusted, and at the same time, sufficient bandwidth can be secured. In addition, since the structure of the dielectric block can be simplified and easily manufactured, there is a unique effect that the mass productivity is formed.
이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 상기 일체형 유전체필터가 상기 기술한 실시예에 한정되지 않음을 용이하게 알 수 있을 것이다.The above description is only a description of one embodiment of the present invention, the present invention is capable of various changes and modifications within the scope of the configuration. In addition, one of ordinary skill in the art will readily recognize that the integrated dielectric filter is not limited to the above-described embodiment.
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