KR100265365B1 - 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기 - Google Patents

Abstract

1.청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기

2.발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 기존의 모노블록 여파기를 자계벽을 따라 절반을 취하고 그 동축선의 전기적 특성은 유지하되, 무게와 부피는 거의 절반으로 줄인 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기를 제공함에 그 목적이 있다.

3 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 상부에 연속하는 요철부가 형성되며, 상기 요부 벽면은 공진기로 작용하도록 금속으로 도금된 몸체; 상기 몸체의 양측면에서 RF신호를 입출력하는 수단; 상기 몸체의 외측면에 끼워져 장착되도록 양측부가 소정 폭만큼 절곡되며, 전면이 개방된 형상을 가지는 금속덮개판; 및 상기 몸체와 금속덮개판 사이에 장착되어 전기적 차폐와 부가적인 용량성 결합하는 수단을 포함하는 대역 통과 여파기를 제공한다.

4.발명의 중요한 용도

여파기의 무게와 크기는 반으로 줄이고, 삽입손실은 종래 여파기와 동일하게 하며, 전기, 전자, 초고주파, 수동회로, 소형 세라믹 여파기등에 사용하는 것임.

Description

모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기

본 발명은 차세대 개인 휴대통신(Code Division Multiple Access Personal Communication Service;CDMA PCS)용 이동국 및 CDMA 디지탈 셀룰라 시스템(DCS;Digital Cellular System)용 이동국의 단말기에 적용되는 대역 통과 여파기에 관한 것으로, 특히 동축선의 전기적 특성은 유지하되, 무게와 크기를 반으로 줄인 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기에 관한 것이다.

일반적으로, 모노블록 여파기는 콤-라인(Comb - Line)형의 대역통과 여파기의 일종으로 미국 특허 제4,410,868호의 유전체 필터나, 미국 특허 제4,716,391,호의 다중 공진기 필터에 개시되어 있다. 상기 문헌에서 개시된 여파기들은 단일 세라믹 블록 형태로 제작되어 주로 차세대 개인 휴대통신(CDMA PCS)용 이동국 및 CDMA 디지탈 셀룰라 시스템(DCS)용 이동국의 단말기에 적용되는 소형 여파기들이다.

상기와 같은 종래의 여파기들은 세라믹 몸체의 제작상의 문제점으로 인하여 수율이 낮고 튜닝이 어려우며 다소 크고 무겁게 제조되는 단점이 있다. 또한, 전기적으로는 동축선 공진기의 선로결합을 사용하여 원하는 대역폭을 얻고 있다. 또한, 상기와 같은 종래의 여파기들은 공진기간의 결합값을 줄이거나 비대칭 특성을 얻기 위하여 공진기간의 결합 홀을 이용하거나 좁은 개방면에 부가적인 용량성 결합전극을 채용하므로써 제작이 더욱 까다로운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기존의 모노블록 여파기를 자계벽을 따라 절반을 취하고 그 동축선의 전기적 특성은 유지하되, 무게와 부피는 거의 절반으로 줄인 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 모노블록의 절반을 취하되, 드러나는 개방면에 부가적인 용량성 결합전극을 도입하여 공진기간의 결합과 공진주파수를 보다 손쉽게 튜닝 가능하게 하고 원하는 주파수 지점에 노치를 형성할 수 있는 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 모노블록의 절반을 취하여도, 공진기의 부피와 표면적의 비가 변화하지 않으므로 공진기 Q값은 거의 그대로 유지되는 특성을 이용하여 여파기의 삽입손실을 완전한 모노블록 여파기와 동일하게 하는 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

도1은 본 발명에 의한 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기의 일실시예 구성을 나타낸 분해사시도.

도2는 도1의 등가회로도.

도3은 도1의 주파수 응답특성을 나타낸 그래프도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 세라믹 몸체 2 : 유전체기판

3 : 금속덮개 4 : 입력단자

5 : 출력단자 6 : 입력 결합전극

7 : 출력 결합전극 8, 9 : 제1 및 제2 부가 결합전극

11, 12, 13 : 제1, 제2, 제3 공진기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부에 연속하는 요철부가 형성되며, 상기 요부 벽면은 공진기로 작용하도록 금속으로 도금된 몸체; 상기 몸체의 양측면에서 RF신호를 입출력하는 수단; 상기 몸체의 외측면에 끼워져 장착되도록 양측부가 소정 폭만큼 절곡되며, 전면이 개방된 형상을 가지는 금속덮개판; 및 상기 몸체와 금속덮개판사이에 장착되어 전기적 차폐와 부가적인 용량성 결합하는 수단을 포함하는 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기를 제공한다.

이하, 첨부된 도1 내지 도3의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기는 기존의 완전한 모노블록 여파기의 절반만을 취하면서 공긴기Q값과 삽입손실을 그대로 유지하며, 부피와 무게를 절반으로 줄일 수 있도록 구현한 것으로, 도1에 도시한 바와 같이 소정 크기의 직육면체 형상을 가지며, 상부에 연속하는 요철부가 형성되되, 상기 요부 벽면은 공진기로 작용하도록 금속으로 도금되고, 나머지 개방면은 비금속으로 형성된 세라믹몸체(1)를 구비한다.

여기서, 손실이 적은 세라믹에 금속도금된 공진기의 Q값이 공진기내의 전계 및 자계에 의한 저장 에너지와 도금금속의 저항율에 의한 손실에 의해 대부분이 결정되므로 표면적과 부피의 비가 중요한 요소로 되는 것을 감안하여 본 실시예에서의 세라믹 몸체(1)는 완전한 모노블록의 자계벽을 따라 절반이 절단된 크기로 형성된 것으로, 제1 내지 제3 공진기(11, 12, 13)가 형성된 구조를 보여주고 있다.

상기 세라믹 몸체(1)의 양측 정면, 즉 제1 및 제3 공진기(11, 13)의 바깥측 정면에는 RF신호를 입출력하도록 직립되게 장착된 입력단자(4)와 출력단자(5)가 구비되며, 또한 상기 입,출력단자(4, 5)에 대향하는 세라믹 몸체(1)의 개방면, 즉 제1 및 제3 공진기(11, 13)를 이루는 바깥측 상면에는 1/4파장 공진기에 전계결합하기 위한 입,출력 결합전극(6, 7)이 형성되어 있다.

또한, 상기 각 제1 내지 제3 공진기(11, 12, 13) 사이의 개방 상면에는 입출력 결합전극(6,7)의 내측으로 세라믹몸체(1)의 개방면에 형성되어 부가적인 전, 자계결합을 형성하는 제1 및 제2 부가결합패턴(8, 9)이 형성된다.

상기 세라믹몸체(1)의 상부에는 그를 덮어 수용할 수 있도록 양측부가 소정 폭만큼 절곡되며, 전면은 개방된 형상을 가지는 금속덮개판(3)이 구비되며, 상기 세라믹 몸체(1)와 금속덮개판(3) 사이에는 전기적 차폐와 부가적인 용량성 결합을 형성하기 위한 유전체판(2)이 구비된다.

본 실시예에서는 부가적인 용량성 결합수단으로서 상기 유전체기판(2)으로 형성한 예를 보여주고 있으며, 이에국한 하는 것은 아니고 인쇄회로기판(PCB)으로 형성할 수 있음은 주지의 사실이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 입력단자(4)로 들어오는 RF신호는 제1 공진기(11)의 개방면에 형성시킨 입력 결합전극(6)에 의해 첫 번째 1/4/파장 공진기에 전계결합된다. 이는 도2 도시한 등가회로도에서 C₁로 표시되어 있다. 계속하여 신호는 공진기간의 선로 결합에 의한 전계결합과 유전체 기판(2)과 마이크로 스트립 패턴 또는 제1 및 제2 부가결합전극(8, 9)을 매개로한 부가적인 전계결합을 통하여 제2 공진기(12)로 전,자계 결합되게 된다. 이는 도2의 등가회로도에서 C₁₂L₁₂로 표시되어 있다. 또한, 동일한 방법으로 제3 공진기(13)에 이르러 출력 결합전극(7)을 거쳐서 출력단자(5)로 대역통과된 신호가 출력되게 된다. 상기 도2의 등가회로도에서 L₁₃은 유전체기판(2)을 통한 제1 공진기(11)와 제3 공진기(13)간의 교차결합량을 나타낸 것이고 이 값은 매우 커서(수백 nH이상) 결합량이 상대적으로 매우 작으나 노치 특성에 큰 영향을 미친다.

그리고, 여파기의 대역폭은 공진기간의 결합량을 조절함으로써 가능한데, 본 발명에서 상기 세라믹 몸체(1)의 형성시 공진기간의 간격을 소정간격만큼 가까이 하면 공진기간의 전자계결합량이 늘어나게 되어 결국 대역폭은 증가할 수 있게 된다. 이 경우에 주요 결합성분은 유도성이 되는 것이다. 또한, 한번 형성된 공진기에서 결합전극들을 부가하면 공진기간의 용량성 결합량을 생성시키므로 이미 형성된 유도성 결합량(L_nm)과 상호작용하여 대역폭의 감소와 비대칭적인 저지특성을 나타내는 노치를 형성시킬 수 있는 것이다. 이러한 예에서와 같이 본 발명에서는 도3에 도시한 바와 같은 주파수 응답특성을 나타내게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 상기 세라믹 몸체의 공진기와 기존의 모노블록 여파기의 공진기를 비교하면 공진기의 부피와 표면적의 비는 동일하므로 이론적으로는 동일한 Q값을 가지게 되며, 따라서, 무게와 크기는 거의 절반으로 줄어들지만 여파기의 삽입손실은 종래의 완전한 모노블록 여파기와 거의 동일하게 된다. 또한, 작업접근성이 뛰어난 개방면이 형성되므로써 부가적인 결합 방법인 결합전극, 교차결합에 사용할 수 있는 유전체판이나 PCB등을 이용하므로써 보다 다양한 측성의 여파기를 구현할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (7)

1. 상부에 연속하는 요철부가 형성되며, 상기 요부 벽면은 공진기로 작용하도록 금속으로 도금된 몸체;

   상기 몸체의 양측면에서 RF신호를 입출력하는 수단;

   상기 몸체의 외측면에 끼워져 장착되도록 양측부가 소정 폭만큼 절곡되며, 전면이 개방된 형상을 가지는 금속덮개판; 및

   상기 몸체와 금속덮개판사이에 장착되어 전기적 차폐와 부가적인 용량성 결합하는 수단

   을 포함하는 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체는 세라믹으로 제조되는 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 몸체는 완전한 모노블록의 자계벽을 따라 절반이 절단된 크기로 형성된 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 부가 용량성 결합수단이 유전체기판으로 이루어진 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 부가 용량성 결합수단이 인쇄회로기판으로 이루어진 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서.

   상기 입출력 수단은

   상기 몸체의 양측 철(凸)부 정면에 직립되게 장착된 입출력단자와,

   상기 입출력단자에 대향하는 몸체의 개방면에 형성되어 1/4파장 공진기에 전계결합하는 입출력 결합전극을 포함하는 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 입출력 단자의 내측의 몸체의 개방면에 형성되어 부가적인 전계결합을 형성하는 결합패턴을 더 포함하는 모노블록 여파기의 반을 이용한 대역 통과 여파기.