KR100262484B1 - 일체형 유전체 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 유전체필터에 관한 것으로 그 기술적인 요지는, 표면에 전극(20)이 형성된 유전체블록(10)과, 상기 유전체블록(10)에 천설되고, 내면에 전극(21a)(21b)이 형성된 복수의 공진기홀(11a)(11b)과, 상기 유전체블록(10)의 일면 및 그 대향면에 전극(20)이 분리되어 형성되는 입,출력 전극(22a)(22b)과, 상기 공진기홀(11a)(11b)의 입구 주변에 일정간격으로 공진기를 결합토록 형성되는 복수의 결합용 전극(23a)(23b)및, 상기 접지전극(20)과 분리되고 입,출력 전극(23a)(23b)에 연이어 형성되는 단자(30a)(30b);를 구비함을 특징으로 한다.

이에 따라서, 유전체필터의 유전체블록 표면에 형성된 입,출력 전극으로써 유전체필터의 입,출력단을 간단하게 구현함으로써, 유전체필터의 제조공정이 보다 간소화되는 한편, 입,출력단 구현을 위한 별도의 홀가공이 필요없게 되어 유전체필터의 소형화가 용이하여 제품 생산성이 향상되는 일체형 유전체필터를 제공하는 것이다.

Description

일체형 유전체필터

본 발명은 공진기를 내장한 일체형 유전체 필터에 관한 것으로 보다 상세히는, 유전체블록면에 전극을 형성시키어 입,출력단을 간단하게 구현함으로써, 유전체필터의 제조공정이 보다 간소화되는 한편, 유전체블록의 표면에 입,출력 전극을 형성하여 입,출력단을 구현하는 구조로 인하여, 유전체필터의 소형화가 극히 용이하여 제품 생산성이 향상될 수 있도록 한 일체형 유전체필터에 관한 것이다.

일반적으로 동축형 유전체 공진기를 내장하는 일체형 유전체필터는 고주파영역(300MHz ∼ 수GHz)에서 이용하는 카폰이나, 휴대폰 등의 이동통신장비에 주로 사용되는데, 이와 같은 이동통신장비에서 사용되는 유전체필터는 소형이면서도 경량화가 바람직하고, 또한 내충격성이 요구되며, 그리고 20 - 30 MHz 정도의 대역폭이 요구된다.

이와 같은 일반적인 유전체필터는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 두 개의 공진기홀(102)이 내부에 관통 형성된 유전체블록(101)중 한면을 제외한 5개면 및 상기 두 개의 공진기홀(102) 내에 일체로 내, 외부 도체전극(111)(112)이 형성되고, 공진기간의 결합은 상기 유전체블록(101)내의 공진기홀(102)의 단면형태에 차이를 줌으로써 이루어 지고, 상기 유전체블록(101)에 외부 전극(112)과 분리되어 전극단자(113)가 형성되며, 이때 상기 유전체 필터(100)는 공진기간의 결합캐패시터(Coupling Capacitor)로서 주파수 특성이 결정되며, 상기 공진기홀(102)과 전극단자(113)에 의하여 입,출력 캐패시터가 구현된다.

그러나, 이와 같은 유전체필터(100)는, 공진기홀(102) 내부 단면형태 차이로 공진기 결합을 구현함으로써, 유전체블록(101)의 제조시 단면형태의 차이로 균일한 성형체 제조가 어렵게 되는 단점이 있었다.

또한, 이와 같은 유전체블록(101)의 문제를 해결하기 위한 다른 유전체필터는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 공진기간의 결합을 위하여 유전체블록(201)의 내부 공진기홀(202)의 내부 전극(212)을 일부 제거하여 공진기를 결합하며, 상기 유전체필터(100)와 마찬가지로 전극단자(213)과 공진기홀(202)간에 입,출력 캐패시터를 구현한다.

그러나, 이와 같은 다른 유전체필터(200)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 유전체블록(101)내의 단면형태 차이로 인한 유전체불록(101)의 불균일한 성형구조는 해결할 수 있으나, 소형의 유전체블록(201) 공진기홀(202)내의 내부 전극(212) 일부분을 정확하게 제거하는 작업이 극히 어렵게 되는 문제가 있는 것이다.

또한, 상기 두 유전체필터(100)(200)에 있어서는, 유전체필터(100)(200)의 입,출력단을 입,출력 캐패시터로서 구현하는 것이 특징이다.

한편, 상기와 같은 입,출력 캐패시터를 갖는 유전체필터(100)(200)와 다르게 입,출력단을 구현시킨 종래의 다른 유전체필터는, 일본국 공개특허공보 평 8-32313호('96.2.2)에서 개시되고 있다.

도 3에서 도시한 바와 같이, 종래의 다른 유전체필터(300)에 있어서는, 유전체블록(301)을 대향하는 단면(301a)(301b)간에 내면에 내부 도체전극(303)이 형성된 공진기홀(302)이 각각 관통 형성되며, 상기 유전체블록(301)의 표면에는 외도체(304)를 형성하고, 상기 공진기홀(302)에 인접하여 내면에 내도체(303)가 형성된 여진홀(305)을 설치하며, 각 여진홀(305)에 근접하여 내면에 내도체(303)가 형성되는 외부결합조정홀(306)을 설치하고, 상기 외도체(304)와 분리되는 통로내에 입,출력 단자(307)가 형성되는 구조이다.

이와 같은 구조로 된 종래의 다른 유전체필터(300)에 있어서는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 유전체블록(301)내에 관통된 여진홀(305) 및 외부결합조정홀(306)로서 유전체필터(300)의 외부결합조정을 행하여, 유전체 공진기간의 불필요한 결합을 방지하고. 상기 여진홀(305) 및 외부결합조정홀(306)의 내도체(303) 일부분 제거하여 외부결합 및 주파수위상을 조정토록 하며, 특히 상기 외부결합조정홀(306)과 공진기홀(302)간에 유전체필터(300)의 입,출력단을 구현하는 것이 특징이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 다른 유전체필터(300)에 있어서는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 유전체필터(300)의 입,출력단을 구현하기 위하여 유전체블록(301)내 다수의 외부결합조정홀(306)과, 위상조정용 여진홀(305)이 관통 형성됨으로 인하여, 상기 유전체블록(301)의 크기를 일정이하로는 제조가 어렵게 되어 유전체필터(300)의 소형화가 불가능한 단점이 있었다.

또한, 상기 여진홀(305) 및 외부결합조정홀(306)의 내도체(303) 일부를 제거하여 위상 및 외부결합을 조정토록 함으로 인하여, 그 도체(303) 제거작업이 상기 유전체필터(200)와 마찬가지로 매우 어렵게 되는 등의 문제점들이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 목적은, 유전체필터의 유전체블록 표면에 형성된 입,출력 전극으로써 유전체필터의 입,출력단을 간단하게 구현함으로써, 유전체필터의 제조공정이 보다 간소화되는 한편, 입,출력단 구현을 위한 별도의 홀가공이 필요없게 되어 유전체필터의 소형화가 용이하여 제품 생산성이 향상되는 일체형 유전체필터를 제공하는데 있다.

도 1의 (a) 및 (b)는 일반적인 입,출력 캐패시터를 갖는 유전체필터를 도시한 사시도 및 내부 구조도

도 2의 (a) 및 (b)는 입,출력 캐패시터를 갖는 다른 유전체필터를 도시한 사시도 및 내부 구조도

도 3의 (a) 및 (b) 유전체블록에 홀을 형성하여 입,출력단을 구현하는 종래의 다른 유전체 필터를 도시한 사시도 및 배면도

도 4의 (a) - (d)는 본 발명에 따른 일체형 유전체필터의 제 1실시예를 도시한 사시도, 저면도, 측면도 및 배면도

도 5는 본 발명인 일체형 유전체필터의 제 2실시예를 도시한 사시도

도 6은 본 발명인 일체형 유전체필터의 제 3실시예를 도시한 사시도

도 7은 본 발명인 일체형 유전체필터의 제 4실시예를 도시한 사시도

도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명인 일체형 유전체 필터의 등가회로도 및 캐패시터 및 입,출력단 구현상태를 도시한 상태도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 유전체필터 10.... 유전체블록

11.... 공진기홀 20,21,22,23.... 전극

30.... 단자

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 일체형 유전체필터에 있어서, 표면에 전극이 형성된 유전체블록; 과, 상기 유전체블록에 천설되고, 내면에 전극이 형성된 복수의 공진기홀;과, 상기 유전체블록의 일면 및 그 대향면에 상기 전극이 분리되어 타면 전극 및 단자와 연결토록 형성되는 입,출력 전극;과, 상기 공진기홀 입구 주변에 일정간격으로 공진기를 결합토록 형성되는 복수의 결합용 전극; 및, 상기 전극과 분리되고 입,출력 전극에 연이어 유전체블륵에 각각 형성되는 단자;로 구성되는 일체형 유전체필터를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 따른 일체형 유전체필터의 제 1 실시예를 도시한 사시도, 저면도, 측면도 및 배면도이다.

이와 같은 본 발명의 제 1실시예에 따른 일체형 유전체필터(1)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 고주파 유전체 세라믹분말을 이용하여, 직육면체의 유전체블록(10)이 마련되며, 이때, 상기 유전체블록(10)의 사출성형시 그 내부에 상호 동일한 방향으로 유전체블록(10)의 일면 및 그 대향면을 관통하는 두 개의 공진기홀(11a)(11b)이 각각 형성되며, 성형후 소성시키고, 이와 같은 두 개의 공진기홀(11a)(11b)를 갖는 유전체블록(10)내에는 동축형의 공진기가 내장된다.

또한, 상기 유전체블록(10)의 각 표면에는 금속을 적층시킨 접지전극(20)이 일체로 형성되며, 상기 공진기홀(11a)(11b)의 내부에는 금속이 적층되는 내부 전극(21a)(21b)이 일체로 형성되고, 따라서 2개의 공진기가 하나의 일체형 유전체필터(1)로서 구현된다.

한편, 상기 공진기홀(11a)(11b)이 형성된 유전체블록(10) 전면의 공진기홀(11a)(11b)의 입구 근처에는 일정폭의 금속이 적층된 공진기 결합용 전극(23a)(23b)이 각각 형성되는데, 이와 같은 결합용 전극(23)은 유전체블록(10) 전면에 적층된 금속 전극(20)을 에칭하거나 또는 스크린인쇄등으로 형성시키며, 이때, 상기 결합용 전극(23a)(23b)사이에서는 공진기를 결합시키는 결합캐패시터(Matching Capacitor)(Cm)가 구현되며, 상기 결합캐패시터(Cm)에 의하여 유전체필터(1)의 주파수 특성이 결정된다.

따라서, 공진기간의 공진기홀(11a)(11b) 내단면 형태에 차이를 두거나, 또는 공진기홀(11a)(11b)의 내 전극(21a)(21b)을 일부 제거하거나, 공진기홀(11)의 직경을 변화시키어 공진기를 결합하는 종래 유전체필터에 비하여, 공진기홀(11a)(11b) 입구 근처의 결합용 전극(23a)(23b)에 의해 공진기가 결합되기 때문에, 제조가 간단하게 되며, 이때 상기 공진기홀(11)의 내부 전극(21)과 결합 전극(23)은 도통토록 형성된다.

더하여, 상기 결합전극(23a)(23b)과 유전체블록(10)의 상,하면 접지전극(20)사이의 전극(20)이 에칭 또는 스크린 인쇄등으로 분리되면, 그 사이에서 로딩캐패시터(loading Capacotor)(CL1)(CL2)가 각각 구현됨으로써, 상기 유전체필터(1)의 주파수 조정작업이 상기 로딩커패세터로서 구현되는 동시에, 유전체필터(1)의 주파수특성이 향상토록 된다.

특히, 상기 유전체블록(10)의 일면과 이에 대향하는 대향면에는 금속 적층 된 접지전극(20)이 길이방향으로 직선상으로 제거되거나 스크린인쇄등으로 분리되어 상기 접지전극(20)과 분리되는 입,출력 전극(22a)(22b)이 각각 형성되고, 상기 입,출력 전극(22a)(22b)은 유전체불록(10) 일면 접지전극(20)과 일측은 연이어 형성되며, 타측은 상기 유전체블록(10)의 일면 접지전극(20)이 통로로서 분리되는 단자(30a)(30b)와 연결된다.

따라서, 상기 입,출력 전극(22a)(22b)과 유전체블록(10)의 공진기홀(11a)(11b)사이에는 유전체필터(1)의 입, 출력단이 각각 구현되는데, 이와 같은 입,출력단은, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 기존의 일반적인 유전체필터(100)(200)가 입,출력 캐패시터를 구현하는 것에 반하여, 공진기 형태의 입,출력단으로서 극히 간단하게 구현함으로써, 유전체필터(1)의 제조가 간소화되는 동시에, 도 3에서 도시한 바와 같이, 종래 다른 유전체필터(300)와 같은 입,출력단 구현을 위한 별도의 홀가공이 필요없게 되어 유전체필터(1)의 부품소형화에도 크게 기여할 수 있으며, 이에따라 제품의 경박단소(輕薄短簫)가 용이한 것이다.

이에 더하여, 상기 입,출력 전극(22a)(22b)과 연이어 형성되고 접지전극(20)과 분리된 단자(30a)(30b)로서 유전체필터(1)의 회로패턴 실장작업이 수행되는 것이다.

도 5는 본 발명인 일체형 유전체필터의 제 2 실시예를 도시하고 있으며, 이때 본 발명의 제 1실시예와 동일구성은 동일부호로 나타내며, 그 구성설명은 생략한다.

본 발명의 제 2실시예의 중요한 특징은, 상기 입,출력 전극(22a)(22b)이 형성되는 유전체블록(10)상에 호형의 가공면(12)을 형성시키는 것이다. 이때, 상기 유전체블록(10)에 가공면(12)을 형성시키는 이유는, 가공면(12)상에 형성된 입,출력 전극(22a)(22b)과 접지전극(20)간의 분리상태가 확실하고 입,출력 전극(22a)(22b)에 의한 입,출력단 구현 및 작동특성을 향상시키기 위해서이다.

도 6은 본 발명인 일체형 유전체필터의 제 3 실시예를 도시하며, 본 발명의 제 1실시예와 동일구성은 동일부호로 나타내며, 그 구성설명은 생략한다.

본 발명의 제 3실시예에서 중요한 특징은, 유전체블록(10)의 일면에 접지전극(20)을 분리하여 양측으로 입,출력 전극(22a0(22b)을 형성시키는 것이다. 이와 같은 유전체블록(10)의 일면에 입,출력 전극(22a)(22b)을 형성시키는 경우에는, 실질적으로 입,출력 전극 형성시 유전체블록(10)에 금속 적층된 접지전극(20)을 제거하거나, 또는 초기 스크린작업으로 형성시킴으로, 그 전극 형성작업이 보다 용이하게 수행된다. 하지만, 극히 소형의 유전체필터(1)에 있어서는, 본 발명의 제 1실시예에서와 같이 유전체블록(10)의 일면 및 대향면에 입,출력 전극(22)을 각각 형성시키는 것이 유리하다.

도 7은 본 발명인 일체형 유전체필터의 제4 실시예를 도시하며, 이때, 본 발명의 제 1실시예와 동일구성은 동일부호로 나타내며, 그 구성설명은 생략한다.

본 발명의 제 4실시예의 중요한 특징은, 상기 제 2실시예에서와 같이, 유전체블록(10)의 입,출력 전극(22a)(22b)이 형성되는 유전체블록(10)상에 요철홈 형상의 가공면(12)을 형성시키는 것이며, 이는 상기 입,출력 전극(22a)(22b)과 접지전극(20)간의 분리상태가 확실하고 입,출력 전극(22a)(22b)에 의한 입,출력단 구현 및 작동특성을 향상시키기 위해서이다.

도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명인 일체형 유전체 필터의 등가회로도 및 캐패시터 및 입,출력단 구현을 도시한 상태도이다. 입, 출력단자(In,Out)는 도 4,내지 도7의 단자(30a)(30b)에 해당되며, 입,출력단은 상기 입,출력 전극(22a)(22b)과 공진기홀(11a)(11b)간에 공진기형태로 구현되고, 상기 공진기형태의 입,출력단은 공진기(R1)(R2)와 결합캐패시터(Cm)로서 전자계 결합하는 한편, 결합캐패시터(Cm)가 유전체블록(10)의 공진기홀(11) 입구에 형성된 결합용 전극(23a)(23b)간에 구현되고, 로딩캐패시터(CL1,CL2)는 유전체블록(10)의 결합용 전극(23a)(23b)과 접지전극(20)간의 캐패시터에 해당되며, 두 개의 공진기(R1)(R2)는, 유전체블록(10)내에 관동된 두 개의 공진기홀(11a)(11b)에 의한 것이다.

상기와 같이 형성함에 따라, 두 개의 공진기(R1)(R2)를 갖는 일체형 유전체필터(1)를 구현하며, 이때, 상기 유전체블록(10)의 일면 및 그 대향면 또는 일면 양측으로 접지전극(20)을 분리하여 입,출력 전극(22a)(22b)으로서 입,출력단을 용이하게 구현함으로써, 유전체필터(1)의 제조공정 간소화 및 소형화가 가능하고, 주파수조정 작업이 용이하게 수행될 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명인 일체형 유전체필터에 의하면, 유전체필터의 유전체블록 표면에 형성된 입,출력 전극으로써 유전체필터의 입,출력단을 간단하게 구현함으로써, 유전체필터의 제조공정이 보다 간소화되는 한편, 입,출력단 구현을 위한 별도의 홀가공이 필요없게 되어 유전체필터의 소형화가 용이하여 제품 생산성이 향상됨과 함께, 로딩캐패시터로서 주파수 조정이 용이토록 되는 우수한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 일체형 유전체필터에 있어서,

   표면에 전극(20)이 형성된 유전체블록(10);

   상기 유전체블록(10)에 천설되고, 내면에 전극(21a)(21b)이 형성된 복수의 공진기홀(11a)(11b);

   상기 유전체블록(10)의 일면 및 그 대향면에 전극(20)이 분리되어 타면 전극(20) 및 단자(30)와 연결토록 형성되는 입,출력 전극(22a)(22b);

   상기 공진기홀(11a)(11b) 입구 주변에 일정간격으로 공진기를 결합토록 형성되는 복수의 결합용 전극(23a)(23b); 및,

   상기 전극(20)과 분리되고 상기 입,출력 전극(22a)(22b)에 연이어 유전체블록(10)상에 각각 형성되는 단자(30a)(30b);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 일체형 유전체필터
2. 제 1항에 있어서, 상기 입,출력 전극(22a)(22b)은 유전체블록(10)의 동일면에서 전극(20)이 분리되어 양측으로 각각 형성됨을 특징으로 하는 일체형 유전체 필터
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 유전체블록(10)은 입,출력 전극(22a)(22b)이 형성되는 가공면(12)을 추가로 구비함을 특징으로 하는 일체형 유전체필터
4. 제 1항에 있어서, 상기 유전체블록(10)의 공진기홀(11a)(11b)과 입,출력 전극(22a)(22b)사이에서 입,출력단이 구현됨을 특징으로 하는 일체형 유전체 필터
5. 제 1항에 있어서, 상기 결합용 전극(23a)(23b)사이에서 결합캐패시터(Cm)가 구현됨을 특징으로 하는 일체형 유전체필터
6. 제 1항에 있어서, 상기 결합용 전극(23a)(23b)과 상,하측 전극(20)사이에서 로딩캐패시터(CL1)(CL2)가 구현됨을 특징으로 하는 일체형 유전체필터
7. 제 1항에 있어서, 상기 결합용 전극(23a)(23b)은 공진기홀(11a)(11b)의 내부 전극(21a)(21b)과 도통하도록 형성됨을 특징으로 하는 일체형 유전체필터