KR100314087B1 - A ceramic filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세라믹 필터에 관한 것으로, 상호 평행을 이루는 복수 개의 공진홀(111)을 구비하며 전계에 의하여 전기분극을 유기시키는 장방체 형상의 세라믹 몸체부(110)와, 상기 세라믹 몸체부(110)의 표면에 도금된 도체피복(120)과, 상기 도체피복(120)의 부분 그라인딩(grinding) 가공을 통하여 구현된 입력단자(130) 및 출력단자(140)를 포함하여 이루어진 세라믹 필터(100)에 있어서, 희망하는 통과대역의 신호는 더욱 명확히 통과시키고 기생 통과대역의 신호는 최대한 감쇄시킬 수 있도록 상기 입력단자(130) 및 출력단자(140)를 상기 세라믹 몸체부(110)의 상면에 도금된 도체피복(120)을 제거한 상태에서 상기 공진홀(111)의 길이를 ℓ이라 했을 때 ℓ/2의 위치로부터 도체피복(120)이 제거된 상기 세라믹 몸체부(110)의 상면 사이의 중간 외측 모서리의 양측에 각각 위치시키는 것을 특징으로 한다. 따라서, 희망하는 통과대역의 신호는 더욱 명확히 통과시키고 기생 통과대역의 신호는 최대한 감쇄시킬 수 있도록 입력단자(130) 및 출력단자(140)를 세라믹 몸체부(110)의 상면에 도금된 도체피복(120)을 제거한 상태에서 공진홀(111)의 길이를 ℓ이라 했을 때 ℓ/2의 위치로부터 도체피복(120)이 제거된 세라믹 몸체부(110)의 상면 사이의 중간 외측 모서리의 양측에 각각 존재시키므로써 최적의 필터링 특성을 얻을 수 있는 탁월한 효과가 있다.The present invention relates to a ceramic filter, having a plurality of resonant holes (111) parallel to each other and having a rectangular-shaped ceramic body portion (110) for inducing electrical polarization by an electric field, and the ceramic body portion (110) In the ceramic filter 100 including a conductive coating 120 plated on the surface, and the input terminal 130 and the output terminal 140 implemented through a partial grinding process of the conductive coating 120 In order to more clearly pass the desired passband signal and to reduce the parasitic passband signal as much as possible, the conductor coating plated on the upper surface of the ceramic body 110 may be coated with the input terminal 130 and the output terminal 140. When the length of the resonance hole 111 is ℓ with the 120 removed, both sides of the middle outer edges between the upper surfaces of the ceramic body 110 from which the conductor coating 120 is removed from the position of ℓ / 2. Each on It is characterized by. Therefore, the conductor coating plated on the upper surface of the ceramic body 110 to the input terminal 130 and the output terminal 140 to pass the signal of the desired pass band more clearly and the signal of the parasitic pass band as possible. When the length of the resonance hole 111 is ℓ with the 120 removed, the presence of the resonator hole 111 is present at both sides of the middle outer edge between the upper surfaces of the ceramic body portion 110 from which the conductor coating 120 is removed from the position of ℓ / 2. By doing so, there is an excellent effect of obtaining an optimal filtering characteristic.
Description
본 발명은 세라믹 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 희망하는 통과대역의 신호는 더욱 명확히 통과시키고 기생 통과대역의 신호는 최대한 감쇄시킬 수 있도록 입력단자 및 출력단자를 최적의 위치에 구현시킨 세라믹 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic filter, and more particularly, to a ceramic filter in which an input terminal and an output terminal are implemented at an optimal position so that a signal of a desired pass band can be more clearly passed and a signal of a parasitic pass band can be attenuated as much as possible. It is about.
일반적으로 세라믹 필터(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 원통형상의 공진홀(11)을 구비하며 전계에 의하여 전기분극을 유기시키는 세라믹 몸체부(12)와, 상기 세라믹 몸체부(12)의 표면에 도금된 도체피복(13)과, 상기 도체피복(13)의 부분 그라인딩(grinding) 가공을 통하여 구현되어 회로기판에 접속되는 입력단자(14) 및 출력단자(15)와, 상기 복수 개의 공진홀(11)의 내면을 링형상으로 그라인딩 가공하여 소정의 커패시턴스(CS) 값을 갖는 트림부(16)로 이루어진다.Generally, the ceramic filter 10 includes a ceramic body 12 having a cylindrical resonance hole 11 therein and inducing electric polarization by an electric field, as shown in FIGS. 1 and 2, and the ceramic body. An input terminal 14 and an output terminal 15 which are implemented through a partial grinding process of the conductor coating 13 plated on the surface of the unit 12 and connected to a circuit board; In addition, the inner surfaces of the plurality of resonance holes 11 are formed by grinding the trim 16 having a predetermined capacitance C S by grinding the ring shape.
이때, 상기 복수 개의 공진홀(11)은 상기 세라믹 몸체부(12)의 길이방향으로 상호 수평간격을 유지하며 원통형상으로 관통 성형되고, 이 공진홀(11)의 표면은 도체피복(13)으로 도금되어 있는 데, 이 도체피복(13)은 그라인딩 가공을 통하여 링형상으로 부분 깍여지게 된다. 여기서, 상기 공진홀(11)의 직경은 유도용량을 갖고, 상기 공진홀(11)의 내주연으로부터 도체피복(13)까지의 거리는 정전용량을 갖는 것이 일반적이다.At this time, the plurality of resonant holes 11 are formed through the cylindrical shape while maintaining a horizontal horizontal interval in the longitudinal direction of the ceramic body portion 12, the surface of the resonant hole 11 is a conductor coating (13) Although plated, the conductor coating 13 is partially cut into a ring through grinding. Here, the diameter of the resonance hole 11 has an inductive capacitance, and the distance from the inner circumference of the resonance hole 11 to the conductor coating 13 generally has a capacitance.
그리고, 상기 세라믹 몸체부(12)의 길이는 λ/4이며, 이 λ는 통과시키고자 하는 주파수 신호의 파장으로 정의되고, 입력단자(14) 및 출력단자(15)는 회로기판에 납땜 접속되어 사용된다.The length of the ceramic body 12 is λ / 4, and λ is defined as a wavelength of a frequency signal to be passed, and the input terminal 14 and the output terminal 15 are soldered and connected to a circuit board. Used.
한편, 필터는 특정한 주파수 응답특성을 만족시켜야 되는 데, 이 필터의 주파수 특성으로는 미리 결정된 중심 주파수(center frequency)와 대역폭(bandwidth)이 있으며 설계자가 개선시켜야 하는 스톱밴드(stop band) 및 반사손실(return loss) 등이 있다.On the other hand, the filter must satisfy a specific frequency response, which includes a predetermined center frequency and bandwidth, and the stop band and return loss that the designer must improve. (return loss).
최근에는 매우 작은 크기를 갖으며 우수한 특성을 갖는 필터에 대한 요구가 증가함에 따라서 극소화된 크기로서 극대화된 전기적인 특성을 갖는 세라믹 필터(10)의 개발에 열중하고 있는 실정이다.Recently, as the demand for a filter having a very small size and excellent characteristics increases, the situation has been engrossed in the development of the ceramic filter 10 having the maximized electrical characteristics as a minimized size.
본 발명은 공진길이가 λ/4의 주파수를 갖는 신호를 필터 내부에 커플링시키는 입력단자와 필터 내부에서 공진된 신호를 외부로 출력하는 출력단자의 위치를 희망하는 통과대역의 신호는 더욱 명확히 통과시키고 기생 통과대역의 신호는 최대한 감쇄시킬 수 있도록 최적의 위치에 존재시킨 세라믹 필터를 제공함에 있다.According to the present invention, a signal of a passband that desires the position of an input terminal for coupling a signal having a resonant length of λ / 4 to the inside of the filter and an output terminal for outputting the resonant signal to the outside is more clearly passed. In the present invention, a ceramic filter is provided in an optimal position so that the signal of the parasitic passband can be attenuated to the maximum.
도 1은 종래 기술에 따른 세라믹 필터를 나타내는 부분 탈피(脫皮)를 포함한 사시도.1 is a perspective view including partial stripping showing a ceramic filter according to the prior art;
도 2는 종래 기술에 따른 세라믹 필터를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a ceramic filter according to the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 필터를 나타내는 부분 탈피를 포함한 사시도.3 is a perspective view including a partial stripping showing a ceramic filter according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 세라믹 필터를 설명하기 위한 제 1 비교예의 세라믹 필터를 나타내는 부분 탈피를 포함한 사시도.4 is a perspective view including partial stripping showing a ceramic filter of a first comparative example for explaining the ceramic filter according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 세라믹 필터를 설명하기 위한 제 2 비교예의 세라믹 필터를 나타내는 부분 탈피를 포함한 사시도.5 is a perspective view including partial stripping showing a ceramic filter of a second comparative example for explaining the ceramic filter according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 세라믹 필터를 설명하기 위한 주파수 응답특성을 비교 도시한 그래프.Figure 6 is a graph illustrating a comparison of the frequency response characteristics for explaining the ceramic filter according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 세라믹 필터를 나타내는 등가 회로도.7 is an equivalent circuit diagram showing a ceramic filter according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 세라믹 필터 110 : 세라믹 몸체부100: ceramic filter 110: ceramic body
111 : 공진홀 120 : 도체피복111 resonant hole 120 conductor coating
130 : 입력단자 140 : 출력단자130: input terminal 140: output terminal
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상호 평행을 이루는 복수 개의 공진홀을 구비하며 전계에 의하여 전기분극을 유기시키는 장방체 형상의 세라믹 몸체부와, 상기 세라믹 몸체부의 표면에 도금된 도체피복과, 상기 도체피복의 부분 그라인딩(grinding) 가공을 통하여 구현된 입력단자 및 출력단자를 포함하여 이루어진 세라믹 필터에 있어서, 희망하는 통과대역의 신호는 더욱 명확히 통과시키고 기생 통과대역의 신호는 최대한 감쇄시킬 수 있도록 상기 입력단자 및 출력단자를 상기세라믹 몸체부의 상면에 도금된 도체피복을 제거한 상태에서 상기 공진홀의 길이를 ℓ이라 했을 때 ℓ/2의 위치로부터 도체피복이 제거된 상기 세라믹 몸체부의 상면 사이의 중간 외측 모서리의 양측에 각각 위치시키는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a rectangular body-shaped ceramic body portion having a plurality of resonant holes in parallel with each other and to induce electrical polarization by an electric field, a conductor coating plated on the surface of the ceramic body portion, In a ceramic filter comprising an input terminal and an output terminal implemented through a partial grinding process of a conductor coating, the signal of a desired passband can be passed more clearly and the parasitic passband signal can be attenuated as much as possible. Middle outer edge between the upper surface of the ceramic body portion from which the conductor coating is removed from the position of l / 2 when the length of the resonance hole is ℓ with the conductor coating plated on the upper surface of the ceramic body portion removed. Positioning on each side of the is a basic feature of the technical configuration.
이하, 본 발명에 따른 세라믹 필터의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the ceramic filter according to the present invention will be described with reference to the drawings.
일반적으로 필터는 특정 주파수 범위 이외의 주파수를 갖는 신호들은 감쇄시키고, 희망하는 주파수 영역의 신호들은 통과시키는 기능을 수행함은 익히 아는 사실이다.In general, it is well known that a filter performs the function of attenuating signals having a frequency outside a specific frequency range and passing signals in a desired frequency range.
그리고, 이러한 필터는 한 개 이상의 공진홀(111)을 갖는 세라믹 물질(Ceramic Material)로 제조되기도 한다. 이 세라믹 필터(100)는 저역통과(Low Pass) 및 고역통과(High Pass) 그리고 대역통과(Band Pass)의 필터기능을 수행하도록 만들어지게 된다.In addition, the filter may be made of a ceramic material having one or more resonance holes 111. The ceramic filter 100 is made to perform a filter function of low pass, high pass and band pass.
도 3은 본 발명에 따른 세라믹 필터를 나타내는 부분 탈피를 포함한 사시도이다.3 is a perspective view including a partial stripping showing a ceramic filter according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)는, 상호 평행을 이루는 복수 개의 공진홀(111)을 구비하며 전계에 의하여 전기분극을 유기시키는 장방체 형상의 세라믹 몸체부(110)와, 이 세라믹 몸체부(110)의 표면에 도금된 도체피복(120)과, 이 도체피복(120)의 부분 그라인딩(grinding) 가공을 통하여 구현된 입력단자(130) 및 출력단자(140)로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the ceramic filter 100 according to the present invention includes a ceramic body part 110 having a rectangular shape having a plurality of resonance holes 111 parallel to each other and inducing electrical polarization by an electric field. The conductive coating 120 is plated on the surface of the ceramic body 110, and the input terminal 130 and the output terminal 140 implemented through a partial grinding process of the conductive coating 120. .
이때, 복수 개의 공진홀(111)은 입력단자(130) 및 출력단자(140)와 커패시티브 커플링되고, 세라믹 몸체부(110)의 상면과 입력단자(130) 및 출력단자(140) 주위를 제외한 세라믹 몸체부(110)의 전면에는 도체피복((120; 도전성 금속물질)으로 덮여져 있다. 이러한 도전성 금속물질의 도체피복(120)은 세라믹 필터(100) 내에서 발생하는 전기적인 에너지를 그 중심에 밀집시키는 역할을 하게 된다.In this case, the plurality of resonant holes 111 are capacitively coupled with the input terminal 130 and the output terminal 140, and the upper surface of the ceramic body 110 and around the input terminal 130 and the output terminal 140. The front surface of the ceramic body 110 except for is covered with a conductor coating (conductive metal material 120). The conductive coating 120 of such a conductive metal material is the electrical energy generated in the ceramic filter 100. It will be concentrated in the center.
그리고, 입력단자(130) 및 출력단자(140)는 희망하는 통과대역의 신호는 더욱 명확히 통과시키고 기생 통과대역의 신호는 최대한 감쇄시킬 수 있도록 세라믹 몸체부(110)의 상면에 도금된 도체피복(120)을 제거한 상태에서 공진홀(111)의 길이를 ℓ이라 했을 때 ℓ/2의 위치로부터 도체피복(120)이 제거된 세라믹 몸체부(110)의 상면 사이의 중간 외측 모서리의 양측에 각각 존재한다.In addition, the input terminal 130 and the output terminal 140 have a conductive coating plated on the upper surface of the ceramic body 110 so that the signal of the desired pass band passes more clearly and the signal of the parasitic pass band is attenuated as much as possible. When the length of the resonance hole 111 is ℓ with the 120 removed, the presence of the resonator hole 111 is present at both sides of the middle outer edge between the upper surfaces of the ceramic body portion 110 from which the conductor coating 120 is removed from the position of ℓ / 2. do.
이렇게 입력단자(130) 및 출력단자(140)가 세라믹 몸체부(110)의 외측 모서리의 양측에 각각 존재하므로써 PCB(Printed Circuit Board) 상의 표면실장이 더욱 용이하게 될 수 있게 된다.Since the input terminal 130 and the output terminal 140 are present at both sides of the outer edge of the ceramic body 110, the surface mounting on the PCB (Printed Circuit Board) can be made easier.
한편, 통과시키고자 하는 신호, 즉 공진길이의 λ/4의 주파수를 갖는 신호는 입력단자(130)를 통하여 필터 내부에 커플링된 다음 공진되여 출력단자(140)를 통하여 빠져 나오게 된다.On the other hand, the signal to be passed, that is, the signal having a frequency of λ / 4 of the resonance length is coupled to the inside of the filter through the input terminal 130 and then resonated to exit through the output terminal 140.
이때, 공진홀(111)이 오픈(OPen)된 면에서, 즉 도체피복(120)이 제거된 세라믹 몸체부(110)의 상면에서 기생 커플링이 발생되기도 하는 데, 이러한 기생신호들은 주로 통과대역보다 높은 주파수 영역에서 발생하게 된다.At this time, the parasitic coupling may occur in the surface in which the resonance hole 111 is opened, that is, in the upper surface of the ceramic body portion 110 from which the conductor coating 120 is removed. Occurs in the higher frequency range.
그리고, 기생 통과대역의 주파수는 원활한 조정이 불가능하기 때문에 입력단자(130) 및 출력단자(140) 상호간의 거리를 멀리하거나, 별도의 금속차폐(Materal Shield)를 만들어 기생 커플링을 최소화시키기도 한다.In addition, since the frequency of the parasitic passband cannot be adjusted smoothly, the parasitic coupling may be minimized by making a distance between the input terminals 130 and the output terminals 140 or by forming a separate metal shield.
그러나, 필터는 우선적으로 통과대역을 설계시키고 나서 기생 통과대역을 만족시켜야 하므로 입력단자(130) 및 출력단자(140) 사이의 거리는 통과대역을 만족시키는 범위내에서 제한적으로 이루어져야만 한다. 결국, 기생 통과대역은 설계 가능한 특성이 아니라 설계에 의해서 결정되는 종속 변수인 것임을 알 수 있다. 반면, 금속차폐는 필터의 부피를 증가시킬 수 있고 제조원가의 상승과 더불어 제조공정을 더욱 복잡하게 하는 요인이 되어 생산성이 좋지 않은 단점이 있다.However, since the filter must first design the pass band and then satisfy the parasitic pass band, the distance between the input terminal 130 and the output terminal 140 should be limited within the range satisfying the pass band. As a result, it can be seen that the parasitic passband is not a designable characteristic but a dependent variable determined by the design. On the other hand, metal shielding can increase the volume of the filter and increase the manufacturing cost, which is a factor to further complicate the manufacturing process has a disadvantage of poor productivity.
따라서, 본 출원인은 기생신호를 최소화시킬 수 있으며 별도의 금속차폐가 필요하지 않은 구조의 세라믹 필터(100)를 발명하고자 하였고, 그 바람직한 실시예로 입력단자(130) 및 출력단자(140)의 위치의 변화를 통하여 최적의 필터링 특성을 얻을 수 있는 세라믹 필터(100)를 제안한 것이다.Accordingly, the present inventors have attempted to invent a ceramic filter 100 having a structure capable of minimizing parasitic signals and not requiring a separate metal shield, and in a preferred embodiment, the positions of the input terminal 130 and the output terminal 140. It is proposed a ceramic filter 100 that can obtain the optimal filtering characteristics through the change of.
즉, 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)는 통과되는 기생신호를 최소화시킬 수 있으며 희망 주파수 대역의 신호는 매우 좋은 선택도로 통과시킬 수 있도록 입력단자(130) 및 출력단자(140)를 세라믹 몸체부(110)의 상면에 도금된 도체피복(120)을 제거한 상태에서 공진홀(111)의 길이를 ℓ이라 했을 때 ℓ/2의 위치로부터 도체피복(120)이 제거된 세라믹 몸체부(110)의 상면 사이의 중간 외측 모서리의 양측에 각각 존재시킴을 특징으로 하는 것이다.That is, the ceramic filter 100 according to the present invention can minimize the parasitic signal that is passed through the ceramic body portion of the input terminal 130 and the output terminal 140 to pass the signal of the desired frequency band with a very good selectivity When the length of the resonance hole 111 is ℓ with the conductor coating 120 plated on the upper surface of the 110 removed from the position of ℓ / 2, the ceramic body portion 110 from which the conductor coating 120 has been removed It is characterized in that it is present on both sides of the middle outer edge between the upper surface.
이러한 입력단자(130) 및 출력단자(140) 위치의 변화에 따른 본 발명에 따른세라믹 필터(100)의 작용 및 효과를 설명하기 위하여 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation and effects of the ceramic filter 100 according to the change of the position of the input terminal 130 and the output terminal 140 will be described with reference to FIGS. 4 to 7 as follows.
도 4는 본 발명에 따른 세라믹 필터를 설명하기 위한 제 1 비교예의 세라믹 필터를 나타내는 부분 탈피를 포함한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 세라믹 필터를 설명하기 위한 제 2 비교예의 세라믹 필터를 나타내는 부분 탈피를 포함한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 세라믹 필터를 설명하기 위한 주파수 응답특성을 비교 도시한 그래프이며, 도 7은 본 발명에 따른 세라믹 필터를 나타내는 등가 회로도이다.Figure 4 is a perspective view including a part stripping showing the ceramic filter of the first comparative example for explaining the ceramic filter according to the present invention, Figure 5 is a portion showing the ceramic filter of the second comparative example for explaining the ceramic filter according to the present invention. Figure 6 is a perspective view including stripping, Figure 6 is a graph showing a comparison of the frequency response characteristics for explaining the ceramic filter according to the present invention, Figure 7 is an equivalent circuit diagram showing a ceramic filter according to the present invention.
세라믹 필터(100)에 형성할 수 있는 입력단자(130) 및 출력단자(140)의 위치는 도 3 및 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이 크게 세가지로 분류할 수 있다.The positions of the input terminal 130 and the output terminal 140 that may be formed in the ceramic filter 100 may be classified into three types as illustrated in FIGS. 3, 4, and 5.
즉, 도 3에 도시된 본 발명에 따른 입력단자(130) 및 출력단자(140)의 위치가 결정된 세라믹 필터(100)의 분류와, 도 4에 도시된 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)를 설명하기 위한 제 1 비교예의 세라믹 필터(200)의 분류와, 5에 도시된 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)를 설명하기 위한 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)의 분류로 나눌 수 있다.That is, the classification of the ceramic filter 100 in which the positions of the input terminal 130 and the output terminal 140 according to the present invention shown in FIG. 3 are determined, and the ceramic filter 100 according to the present invention shown in FIG. It can be divided into the classification of the ceramic filter 200 of the first comparative example for explanation, and the classification of the ceramic filter 300 of the second comparative example for explaining the ceramic filter 100 according to the present invention shown in FIG. 5.
먼저, 도 4에 도시된 제 1 비교예의 세라믹 필터(200)는 공진홀(211)이 오픈된 상면의 세라믹 몸체부(210)의 외측 모서리 양측으로부터 제 1 비교예의 입력단자(230) 및 제 1 비교예의 출력단자(240)가 시작하는 경우이고, 도 5에 도시된 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)는 공진홀(311)이 오픈된 상면의 반대쪽인 쇼트(Short)된 하면에 근접하여 제 2 비교예의 입력단자(330) 및 제 2 비교예의 출력단자(340)가 존재한 경우이다.First, the ceramic filter 200 of the first comparative example illustrated in FIG. 4 includes the input terminals 230 and the first comparative example of the first comparative example from both sides of the outer edges of the ceramic body 210 of the upper surface where the resonance hole 211 is opened. The output terminal 240 of the comparative example starts, and the ceramic filter 300 of the second comparative example illustrated in FIG. 5 is formed close to the shorted bottom surface opposite to the upper surface of which the resonance hole 311 is opened. This is the case where the input terminal 330 of the comparative example 2 and the output terminal 340 of the second comparative example exist.
여기서, 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)의 주파수 응답특성은 도 6의 A선과 같이 나타나고, 제 1 비교예의 세라믹 필터(200)의 주파수 응답특성은 도 6의 B선과 같이 나타나며, 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)의 주파수 응답특성은 도 6의 C선과 같이 나타난다.Here, the frequency response characteristic of the ceramic filter 100 according to the present invention is shown as line A of FIG. 6, the frequency response characteristic of the ceramic filter 200 of the first comparative example is shown as line B of FIG. 6, and The frequency response characteristic of the ceramic filter 300 is shown as the line C of FIG.
즉, 도 3에 도시된 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)는 도 6의 A선과 같이 하나의 통과대역 P1과 하나의 기생 통과대역 H1을 갖고, 도 4에 도시된 제 1 비교예의 세라믹 필터(200)는 도 6의 B선과 같이 하나의 통과대역 P01과 두 개의 기생 통과대역 H01, HO2를 갖으며, 이 두 개의 기생통과 대역 H01 및 H02는 서로 근접한 거리에서 발생하는 특성이 있다. 그리고, 도 5에 도시된 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)는 하나의 통과대역 P001과 두 개의 기생 통과대역 H001, H002를 갖는다.That is, the ceramic filter 100 according to the present invention shown in FIG. 3 has one pass band P1 and one parasitic pass band H1 as shown by the line A of FIG. 6, and the ceramic filter of the first comparative example shown in FIG. 200 has one pass band P01 and two parasitic pass bands H01 and HO2 as shown in line B of FIG. 6, and these two parasitic pass bands H01 and H02 have characteristics that occur at close distances to each other. In addition, the ceramic filter 300 of the second comparative example illustrated in FIG. 5 has one pass band P001 and two parasitic pass bands H001 and H002.
여기서, 입력단자(130) 및 출력단자(140)가 도체피복(120)으로 완전히 둘러싸여 있는 도 3의 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)와 도 5의 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)는 그렇지 않은 도 4의 제 1 비교예의 세라믹 필터(200)의 경우보다 통과대역의 선택도(Selectivity)가 우수하며 기생 통과대역의 크기도 작음을 알 수 있다. 왜냐하면, 신호가 입력단자(130) 및 출력단자(140)를 통하여 공진홀(111)에 커플링 될 때 입력단자(130) 및 출력단자(140)가 도체피복(120)으로 완전히 감싸여질 경우, 상호 이웃하여 위치되어 있는 입력단자(130) 및 출력단자(140) 사이에 발생될 수 있는 기생 커플링을 차단하는 능력이 매우 좋기 때문이다.Here, the ceramic filter 100 according to the present invention of FIG. 3 and the ceramic filter 300 of the second comparative example of FIG. 5, in which the input terminal 130 and the output terminal 140 are completely surrounded by the conductor coating 120, do not. 4, the selectivity of the pass band is better than that of the ceramic filter 200 of the first comparative example of FIG. 4, and the size of the parasitic pass band is also smaller. When the input terminal 130 and the output terminal 140 is completely wrapped in the conductor coating 120 when the signal is coupled to the resonance hole 111 through the input terminal 130 and the output terminal 140, This is because the ability to block parasitic coupling that may occur between the input terminal 130 and the output terminal 140 located next to each other is very good.
그리고, 도 4에 도시된 제 1 비교예의 세라믹 필터(200)와 같이 제 1 비교예의 입력단자(230) 및 제 1 비교예의 출력단자(240)가 공진홀(211)이 오픈된 상면에 너무 가까워지거나, 도 5에 도시된 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)와 같이 제 2 비교예의 입력단자(330) 및 제 2 비교예의 출력단자(340)가 공진홀(311)이 쇼트된 하면에 근접하게 되면 두 개의 비교적 가까운 기생 통과대역이 발생하게 된다.In addition, like the ceramic filter 200 of the first comparative example illustrated in FIG. 4, the input terminal 230 of the first comparative example and the output terminal 240 of the first comparative example are too close to the upper surface where the resonance hole 211 is opened. Like the ceramic filter 300 of the second comparative example shown in FIG. 5, the input terminal 330 of the second comparative example and the output terminal 340 of the second comparative example are close to the lower surface of the short circuit of the resonance hole 311. This results in two relatively close parasitic passbands.
따라서, 기생 통과대역의 신호의 크기와 그 개수를 최소화할 수 있는 입력단자(130) 및 출력단자(140)의 위치가 도 3에 도시된 바와 같이 존재할 수 있음을 입증할 수 있는 것이다.Accordingly, it can be proved that the position of the input terminal 130 and the output terminal 140 capable of minimizing the size and number of the signals in the parasitic passband may exist as shown in FIG. 3.
한편, 도 7에 도시된 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)의 등가 회로도를 보면, Ce는 입출력 단자와 복수 개의 공진홀(111) 사이의 커패시턴스 값이며, Cℓ은 입출력 단자와 도체피복(120) 사이의 커패시턴스 값을, Cio는 입출력 단자 상호간의 커패시턴스 값이다.On the other hand, in the equivalent circuit diagram of the ceramic filter 100 according to the present invention shown in Figure 7, C e is the capacitance value between the input and output terminals and the plurality of resonant holes 111, C ℓ is the input and output terminals and the conductor coating ( 120 is the capacitance value, and C io is the capacitance value between the input and output terminals.
여기서, Ce가 크면 필터의 삽입손실이 작아지고 Cℓ이 증가하면 역으로 삽입손실이 증가한다. 그리고, Cio는 입출력 단자 상호간의 커플링 값으로서 이 값이 커지게 되면 기생 통과대역의 크기가 증가하게 된다.Here, if C e is large, the insertion loss of the filter decreases, and if C L increases, the insertion loss increases conversely. C io is a coupling value between input and output terminals, and when the value is increased, the size of the parasitic pass band increases.
입출력 단자(130,140)가 공진홀(111)이 오픈된 상면부터 시작하는, 즉 입출력 단자(130,140)가 도체피복(120)으로 완전히 둘러 싸여져 있지 않으면 공진홀(111)로의 커플링(Ce값)은 강해지고 입출력 단자와 도체피복(120)(그라운드) 사이의 커패시턴스 값(Cℓ)이 작아져서 삽입손실이 감소하므로 기생 통과대역의 크기가 커진다. 또한 입출력 단자(130,140)가 공진홀(111)이 쇼트된 하면에 가까워지면 도 7에서의 Ce값은 작아지고 Cℓ값이 증가하여 삽입손실이 작아지게 된다. 따라서, 기생 통과대역의 크기가 작아지게 되는 것이다.If the input / output terminals 130 and 140 start from the upper surface where the resonance hole 111 is opened, that is, if the input / output terminals 130 and 140 are not completely surrounded by the conductor coating 120, the coupling to the resonance hole 111 (C e value) Becomes strong and the capacitance value (C L ) between the input and output terminals and the conductor coating 120 (ground) decreases, thereby reducing the insertion loss, thereby increasing the size of the parasitic passband. In addition, when the input / output terminals 130 and 140 are close to the bottom surface of which the resonance hole 111 is shorted, the value of C e in FIG. 7 decreases and the value of C l increases to decrease the insertion loss. Therefore, the size of the parasitic passband becomes small.
또한, 제 1 비교예의 세라믹 필터(200) 및 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)의 경우 제 1,2 비교예의 입력단자(230,330) 및 제 1,2 비교예의 출력단자(240,340) 사이의 기생 커플링에 의한 기생 통과대역 이외에 필터의 3nd 하모닉에 의한 통과대역이 기생 통과대역과 매우 가까운 위치에서 발생함을 도 6으로부터 알 수 있다.In the case of the ceramic filter 200 of the first comparative example and the ceramic filter 300 of the second comparative example, a parasitic couple between the input terminals 230 and 330 of the first and second comparative examples and the output terminals 240 and 340 of the first and second comparative examples. In addition to the parasitic pass band by the ring, it can be seen from FIG. 6 that the pass band by the 3nd harmonic of the filter occurs at a position very close to the parasitic pass band.
그러나, 도 3에서처럼 입력단자(130) 및 출력단자(140)가 공진홀(111)의 오픈된 상면에서 소정의 간격만큼 떨어져 형성된 경우, 더욱 구체적으로 입력단자(130) 및 출력단자(140)를 세라믹 몸체부(110)의 상면에 도금된 도체피복(120)을 제거한 상태에서 공진홀(111)의 길이를 ℓ이라 했을 때 ℓ/2의 위치로부터 도체피복(120)이 제거된 세라믹 몸체부(110)의 상면 사이의 중간 외측 모서리의 양측에 각각 존재시킨 경우에는 입력단자(130) 및 출력단자(140) 사이의 커플링에 의한 기생 통과대역 이외에 또다른 통과대역은 발생하지 않게 됨을 도 6에서 확인할 수 있다.However, as shown in FIG. 3, when the input terminal 130 and the output terminal 140 are separated by a predetermined distance from the open upper surface of the resonance hole 111, more specifically, the input terminal 130 and the output terminal 140 are separated. When the length of the resonance hole 111 is ℓ with the conductor coating 120 plated on the upper surface of the ceramic body 110 removed, the ceramic body portion from which the conductor coating 120 is removed from the position of l / 2 ( In the case of being present on both sides of the middle outer edge between the upper surface of 110, in addition to the parasitic passband by the coupling between the input terminal 130 and the output terminal 140, another passband does not occur in FIG. You can check it.
따라서, 입출력 단자(130,140)가 공진홀(111)이 오픈된 상면보다 아래에서 도체피복(120)으로 완전히 둘러 싸여져 있는 경우에는 하나의 기생 통과대역만을 갖게 되고, 입출력 단자가 쇼트된 면에 가까워질수록 기생 통과대역의 크기는 작아지지만 두 개의 기생 통과대역이 매우 근접하게 발생하게 됨을 알 수 있다.Therefore, when the input / output terminals 130 and 140 are completely surrounded by the conductor coating 120 below the upper surface where the resonance hole 111 is opened, the input / output terminals 130 and 140 have only one parasitic pass band, and the input / output terminals become close to the shorted surface. As parasitic passbands become smaller, the two parasitic passbands are very close to each other.
즉, 입출력 단자(130,140)의 최적의 위치를 통하여 희망하는 통과대역은 물론 기생 통과대역의 크기를 유효 적절하게 조절할 수 있음을 본 발명의 비교 실시예를 통하여 명확히 알 수 있는 것이다.That is, it can be clearly seen through the comparative example of the present invention that the desired passband as well as the size of the parasitic passband can be adjusted appropriately through the optimal positions of the input / output terminals 130 and 140.
한편, 기생 통과대역은 일반적으로 통과대역의 2nd나 3nd 하모닉(Harmonic) 근처에서 발생한다. 제 1 비교예의 세라믹 필터(200) 및 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)는 통과대역의 주파수가 도 6에 도시된 바와 같이 915㎒로서 첫 번째 통과대역은 약 2.4㎓ 근처에서 나타나고, 두 번째 기생 통과대역은 2.75㎓에서 발생함을 알 수 있다. 2.75㎓는 915㎒의 약 세배되는 주파수이다. 그러나, 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)는 단 한 개의 기생 통과대역이 약 2.4㎓에서 발생할 뿐이다.On the other hand, parasitic passbands generally occur near the 2nd or 3nd harmonics of the passband. The ceramic filter 200 of the first comparative example and the ceramic filter 300 of the second comparative example have a passband frequency of 915 MHz, as shown in FIG. It can be seen that the passband occurs at 2.75 GHz. 2.75 GHz is about three times the frequency of 915 MHz. However, in the ceramic filter 100 according to the present invention, only one parasitic passband occurs at about 2.4 GHz.
만약, 2.7㎓에서 만족되어야 할 삽입손실의 설계가 지정된다면 제 1 비교예의 세라믹 필터(200) 및 제 2 비교예의 세라믹 필터(300)로서는 그 설계치를 만족시키는 것이 쉽지 않음을 알 수 있다. 왜냐하면, 2.7㎓ 근처에서 두 번째 기생 통과대역이 발생하기 때문이다.If the design of the insertion loss to be satisfied at 2.7 kW is specified, it can be seen that it is not easy to satisfy the design value with the ceramic filter 200 of the first comparative example and the ceramic filter 300 of the second comparative example. This is because a second parasitic passband occurs near 2.7 GHz.
그러나, 본 발명에 따른 입출력 단자의 위치를 갖는 세라믹 필터(100)는 통과대역은 물론 2.7㎓에서 약 18.8dB의 삽입손실을 만족시킬 수 있게 되어 최적의 필터링 특성을 구현할 수 있게 되는 것이다.However, the ceramic filter 100 having the position of the input / output terminal according to the present invention can satisfy the insertion loss of about 18.8 dB at 2.7 kHz as well as the pass band, thereby realizing optimal filtering characteristics.
통상적으로 이웃한 공진홀(111) 사이의 커패시티브 커플링은 공진홀(111)이 오픈된 상면에 근접한 위치에서 발생하며, 인덕티브 커플링은 공진홀(111)이 쇼트된 면에 근접한 위치에서 발생한다.Typically, the capacitive coupling between neighboring resonance holes 111 occurs at a position close to the upper surface where the resonance hole 111 is opened, and the inductive coupling is close to the surface where the resonance hole 111 is shorted. Occurs in
따라서, 입출력 단자(130,140)가 공진홀(111)이 오픈된 상면 쪽에 있으면 입출력 단자(130,140)와 공진홀(111)간의 커패시티브 커플링이 강해지게 되며 입출력 단자(130,140) 상호간의 커플링도 강하게 나타나게 되는 것이다.Therefore, when the input / output terminals 130 and 140 are located on the upper surface of the resonance hole 111, the capacitive coupling between the input / output terminals 130 and 140 and the resonance hole 111 becomes stronger and the coupling between the input / output terminals 130 and 140 is also increased. It will appear strong.
그리고, 입출력 단자(130,140)가 공진홀(111)이 오픈된 상면에서 멀어지게 되면 입출력 단자(130,140) 사이의 커플링이 작아지게 되어 필터의 3nd 공진에 의한 기생 통과대역이 멀어지게 된다.When the input / output terminals 130 and 140 move away from the upper surface where the resonance hole 111 is opened, the coupling between the input / output terminals 130 and 140 becomes smaller, and the parasitic pass band due to the 3nd resonance of the filter becomes farther.
따라서, 희망하는 통과대역을 더욱 명확히 할 수 있고 기생 통과대역을 최대한 감쇄시킬 수 있는 입력단자(130) 및 출력단자(140)의 최적의 위치는 존재하는 것이고, 그 바람직한 실시예로 본원발명이 적용될 수 있는 것이다.Therefore, there is an optimal position of the input terminal 130 and the output terminal 140 that can more clearly clarify the desired passband and to attenuate the parasitic passband as much as possible, and the present invention is applied to the preferred embodiment. It can be.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 세라믹 필터(100)에 의하면, 희망하는 통과대역의 신호는 더욱 명확히 통과시키고 기생 통과대역의 신호는 최대한 감쇄시킬 수 있도록 입력단자(130) 및 출력단자(140)를 세라믹 몸체부(110)의 상면에 도금된 도체피복(120)을 제거한 상태에서 공진홀(111)의 길이를 ℓ이라 했을 때 ℓ/2의 위치로부터 도체피복(120)이 제거된 세라믹 몸체부(110)의 상면 사이의 중간 외측 모서리의 양측에 각각 존재시키므로써 최적의 필터링 특성을 얻을 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the ceramic filter 100 according to the present invention, the input terminal 130 and the output terminal 140 may be moved so that the signal of the desired pass band passes more clearly and the signal of the parasitic pass band is attenuated as much as possible. When the length of the resonance hole 111 is ℓ with the conductor coating 120 plated on the upper surface of the ceramic body 110 removed, the ceramic body portion from which the conductor coating 120 is removed from the position of l / 2 ( By presenting on both sides of the middle outer edge between the top of the 110, there is an excellent effect that can obtain the optimal filtering characteristics.
즉, 공진길이의 λ/4의 주파수를 갖는 신호를 필터 내부에 커플링시키는 입력단자(130)와 필터 내부에서 공진된 신호를 출력하는 출력단자(140)의 위치를, 공진홀(111)의 오픈된 상면으로부터 공진홀(111)의 전체길이 ℓ의 ℓ/2의 지점 사이의 중심에 존재할 수 있도록 하므로써 희망하는 통과대역의 최적의 주파수 응답특성를 구현할 수 있는 효과가 있는 것이다.That is, the positions of the input terminal 130 for coupling a signal having a frequency of λ / 4 of the resonance length to the inside of the filter and the output terminal 140 for outputting the resonant signal inside the filter are defined in the resonance hole 111. By allowing the resonance hole 111 to exist in the center between the points of the total length of the resonant hole 111 and the point of l / 2, the optimum frequency response characteristic of the desired pass band can be realized.
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