KR100323544B1 - Dielectric filter &the manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RF 밴드패스 필터(Bandpass Filter)에 적용되는 유전체 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a dielectric filter applied to an RF bandpass filter and a manufacturing method thereof.
적은 수의 공진기를 사용하면서 별도의 외부 소자를 사용하지 않고도 통과 대역 주파수보다 높은 주파수나 낮은 주파수에서의 감쇠 특성을 향상시킬 수 있고, 공진기에 입출력 신호를 전달하는 입출력 단자를 동일 면에 형성하기 때문에 표면 실장이 가능해질 수 있는 효과를 제공하게 된다.It is possible to improve the attenuation characteristics at frequencies higher or lower than the passband frequency without using a separate external device while using a small number of resonators, and to form an input / output terminal for transmitting an input / output signal to the resonator in the same plane. It provides the effect that surface mounting becomes possible.
Description
본 발명은 RF 밴드패스 필터(Bandpass Filter)에 적용되는 유전체 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 소형으로 제조 가능하며 외부 소자를 사용하지 않고도 감쇠 특성을 향상시킬 수 있는 유전체 필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric filter applied to an RF bandpass filter and a method of manufacturing the same. In particular, the present invention relates to a dielectric filter and a method for manufacturing the same, which can be manufactured in a small size and can improve attenuation characteristics without using an external device. It is about.
정보화 시대에 접어들면서 가정용 무선 전화기나 PCS 이동통신 단말기 등의 고주파 회로를 이용한 이동 통신기기의 사용이 급증하고 있다. 따라서 고주파 회로에 이용되는 부품들은 주파수의 혼신을 효과적으로 방지하며 고조파를 억제하기 위하여 설계상 많은 어려움을 수반하게 된다.In the information age, the use of mobile communication devices using high frequency circuits such as home wireless telephones and PCS mobile communication terminals is increasing rapidly. Therefore, the components used in the high frequency circuit have a lot of difficulties in design to effectively prevent the interference of the frequency and suppress the harmonics.
상기 고주파 회로에 이용되고 있는 부품 중에서 고주파 신호 중 필요한 신호만을 통과시키거나 저지시키는 대역통과 또는 대역저지 필터(Band Pass Filter or Band Stop Filter)로 구성되어 현재 가장 널리 사용되고 있는 유전체 필터는 무선기기의 프런트-엔드(Front-End) 송수신단에 쓰이고 있다.Among the components used in the high frequency circuit, a band pass filter or a band stop filter for passing or blocking only necessary signals among high frequency signals is currently used, and the most widely used dielectric filter is the front of a wireless device. -It is used for front-end transceiver.
상기와 같은 유전체 필터의 구현방법은 크게 일체형 필터와 공진기 결합형필터로 나누어진다. 상기 일체형 필터는 하나의 블록으로 이루어진 유전체블록에 공진기 홀이 형성되어 있고, 입출력 전극 그리고 커플링을 위한 커플링(coupling) 패턴을 형성한다. 이때, 커플링 패턴 사이에 인터디지털 캐패시턴스(inter-digital capacitance)가 존재하는데 이 캐패시턴스를 조절함으로써 공진기 사이의 커플링 값을 조절할 수 있게 된다.The implementation method of the dielectric filter is divided into an integrated filter and a resonator coupled filter. In the integrated filter, a resonator hole is formed in a dielectric block formed of one block, and a coupling pattern for coupling the input / output electrode and the coupling is formed. At this time, an inter-digital capacitance exists between the coupling patterns. By adjusting the capacitance, the coupling value between the resonators can be adjusted.
한편, 공진기 결합형 필터는 여러 개의 공진기를 커플링 보드를 통해 결합시키는 구조로 보드(board) 상에 소정의 캐패시턴스 값이 나타나도록 패턴을 형성함으로써 공진기 사이의 커플링을 조절하는 구조로 되어 있다.On the other hand, the resonator coupling type filter is a structure in which a plurality of resonators are coupled through a coupling board to form a pattern to display a predetermined capacitance value on the board (board) to control the coupling between the resonators.
종래 기술에 의한 유전체 필터 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A dielectric filter and a method of manufacturing the same according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1은 종래 기술에 따른 유전체 필터의 제1 실시예가 도시된 구성도이고, 도 2는 도 1의 등가회로도이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 의한 유전체 필터의 감쇠 특성이 도시된 그래프이다. 그리고, 도 4는 종래 기술에 따른 유전체 필터의 제2 실시예가 도시된 구성도이고, 도 5는 도 4의 등가회로도이며, 도 6은 도 4 및 도 5에 의한 유전체 필터의 감쇠 특성이 도시된 그래프이다.First, FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a dielectric filter according to the prior art, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is shown attenuation characteristics of the dielectric filter according to FIGS. It is a graph. 4 is a configuration diagram illustrating a second embodiment of a dielectric filter according to the related art, FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4, and FIG. 6 is attenuation characteristics of the dielectric filter illustrated in FIGS. 4 and 5. It is a graph.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상면을 제외한 나머지 5면이 전도성 물질로 도포되어 있는 육면체 형태의 유전체 블록(10)와, 상기 유전체 블록(10)의 상면에서 하면까지 관통되어 공진기를 형성하는 제1 및 제2 공진기 홀(11a, 11b)과, 상기 제1 및 제2 공진기 홀(11a, 11b) 사이에 각 공진기 사이에 결합량을 조정하도록 형성된 에어홀(12)과, 각각의 공진기의 입출력 단자를 위해 상기 제1 및 제2 공진기홀(11a, 11b)에 삽입되는 2개의 커플링 핀(coupling pin)(P1, P2)을 포함하여 구성된다.1 to 3, the fifth block except for the upper surface is formed of a dielectric block 10 having a hexahedral shape coated with a conductive material, and a resonator penetrating from the upper surface of the dielectric block 10 to the lower surface. Air holes 12 formed between the first and second resonator holes 11a and 11b, the first and second resonator holes 11a and 11b to adjust the coupling amount between the resonators, and the input and output of each resonator. It comprises two coupling pins (P1, P2) inserted into the first and second resonator holes (11a, 11b) for the terminal.
특히, 상기 커플링 핀(P1, P2)은 원통 형태를 갖는 입력 와이어(wire)(14a) 및 출력 와이어(14b)의 상부가 유전체(15a, 15b)로 둘러싸여진 형태로 형성되며, 각각의 공진기는 유전체 블록(10)의 하면에서 접지에 연결된 단락단이 되고, 상기 유전체 블록(10)의 상면은 공진기의 개방단이 되는 λ/4 공진기로 동작되게 된다. 상기한 제1 실시예의 동작은, 입력 와이어(14a)로 입력된 신호는 제1 공진기 홀(11a)과 상기 입력 와이어(14a) 사이의 용량성 결합으로 공진기에 전달되게 된다. 그리고, 공진기간 신호 전달은 공진기 사이에 형성되는 전자장 결합으로 이루어진다. 또한, 제2 공진기 홀(11b)과 출력 와이어(14b)사이의 신호는 용량성 결합에 의해 출력 와이어(14b)에 전달된다.In particular, the coupling pins P1 and P2 are formed in a shape in which an upper portion of the input wire 14a and the output wire 14b having a cylindrical shape is surrounded by the dielectrics 15a and 15b, respectively. Is a short end connected to ground at the bottom of the dielectric block 10, and the top of the dielectric block 10 is operated by a λ / 4 resonator which is an open end of the resonator. In the operation of the first embodiment, the signal input to the input wire 14a is transmitted to the resonator by capacitive coupling between the first resonator hole 11a and the input wire 14a. And, the resonance period signal transmission is composed of the electromagnetic field coupling formed between the resonators. In addition, the signal between the second resonator hole 11b and the output wire 14b is transmitted to the output wire 14b by capacitive coupling.
도 1의 등가회로가 도 2에 도시된 바와 같이 각 등가 공진기(R11, R12) 사이의 결합은 에어홀(12)에 의한 전자장 결합으로 나타내며, 상기 입력 및 출력 와이어(14a, 14b)와 공진기 사이의 결합은 커패시터(C11, C12)로 나타난다. 이러한 대역 통과 필터의 특성은 도 3에 도시된 바와 같이 통과 대역보다 높거나 낮은 주파수에서의 감쇠 특성이 거의 동일하게 나타남을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, the equivalent circuit of FIG. 1 represents the coupling between the equivalent resonators R11 and R12 as the electromagnetic coupling by the air holes 12, and between the input and output wires 14a and 14b and the resonator. Is represented by capacitors C11 and C12. It can be seen that the characteristics of the band pass filter have the same attenuation characteristics at frequencies higher or lower than the pass band as shown in FIG. 3.
그러나, 실제 이동통신에서는 송신대역과 수신대역이 가까이 위치하고 있으며, 인접한 주파수에서의 감쇠 특성을 크게 하기 위하여 통과 대역보다 높은 주파수나 낮은 주파수에서 큰 감쇠 특성을 요구하고 있다.In actual mobile communication, however, the transmission band and the reception band are located close to each other, and in order to increase the attenuation characteristics at adjacent frequencies, a large attenuation characteristic is required at frequencies higher or lower than the pass band.
이와 같은 감쇠 특성을 만족시키기 위해서는 많은 공진기를 사용해야 하는데, 이 경우에 삽입 손실이 커지고 필터의 크기가 커진다는 문제점이 있다. 또한, 공진기의 길이가 원하는 주파수의 λ/4이므로 필터의 소형화에도 한계가 있고, 에어홀을 형성한 후에 공진기 사이의 결합량을 조정하는 것이 매우 어렵다는 문제점도 있다.In order to satisfy such attenuation characteristics, many resonators must be used. In this case, there is a problem that the insertion loss is large and the size of the filter is large. In addition, since the length of the resonator is λ / 4 of a desired frequency, there is a limit to miniaturization of the filter, and there is a problem that it is very difficult to adjust the coupling amount between the resonators after the air hole is formed.
한편, 종래 기술에 의한 유전체 필터의 제2 실시예를 도 4 내지 도 6을 참조하여 살펴보면, 상기한 제1 실시예와는 달리 공진기를 증가시키지 않고 큰 감쇠 특성을 얻기 위해 특정 주파수에서 신호를 차단하도록 극점을 갖는 유극형 필터의 일례로 개별 공진기(21, 22) 및 커패시터(C1, C2, C3, C4, C5)를 사용한 것이다.Meanwhile, referring to FIG. 4 to FIG. 6, a second embodiment of the dielectric filter according to the prior art, unlike the first embodiment described above, cuts off a signal at a specific frequency in order to obtain a large attenuation characteristic without increasing a resonator. As an example of the pole type filter having a pole, individual resonators 21 and 22 and capacitors C1, C2, C3, C4 and C5 are used.
즉, 각각의 일면은 제외한 5면이 도전성 물질로 도포되어 있는 육면체 형태의 제1 및 제2 공진기(21, 22)가 PCB 기판(20) 위에 로딩되어 있고, 상기 제1 및 제2 공진기(21, 22)에서 도전성 물질이 도포되지 않은 일면은 개방면(21a, 22a)으로서 제1 및 제2 단자(23a, 23b)가 인출되게 된다. 또한, 상기 제1 및 제2 공진기(21, 22) 사이의 결합은 제1 내지 제3 커패시터(C1, C2, C3)로 이루어지고, 특정 주파수에서의 신호 전달을 차단하기 위하여 상기 제1 및 제2 공진기(21, 22)의 개방면(21a, 22a)에 별도의 칩커패시터(C4, C5)를 삽입하게 된다.That is, the first and second resonators 21 and 22 in a hexahedral shape in which five surfaces except for one surface of each surface are coated with a conductive material are loaded on the PCB substrate 20, and the first and second resonators 21 are mounted. , 22, the first and second terminals 23a and 23b are drawn out as the open surfaces 21a and 22a. In addition, the coupling between the first and second resonators 21 and 22 is composed of first to third capacitors C1, C2 and C3, and the first and second resonators are used to block signal transmission at a specific frequency. 2 Separate chip capacitors C4 and C5 are inserted into the open surfaces 21a and 22a of the resonators 21 and 22.
도 5에는 도 4의 등가 회로로서 제1 및 제2 공진기(21, 22)는 등가 공진기(R21, R22)로, 상기 제1 내지 제3 커패시터(C1, C2, C3)는 제1 내지 제3 등가 커패시터(C21, C22, C23)로, 상기 2개의 칩커패시터(C4, C5)는 등가 칩커패시터(C24, C25)로 각각 나타난다. 그리고, 도 6에는 공진회로의 임피던스가 '0'이 되는 주파수에서 입력측에서 입사된 신호가 전달되지 못하고 공진회로를 통하여 접지로 흐르게 됨으로써 출력이 차단되는 극점이 발생하게 되는 감쇠 특성이 도시되어 있다.In FIG. 5, as the equivalent circuit of FIG. 4, the first and second resonators 21 and 22 are equivalent resonators R21 and R22, and the first to third capacitors C1, C2 and C3 are first to third. As equivalent capacitors C21, C22 and C23, the two chip capacitors C4 and C5 are represented as equivalent chip capacitors C24 and C25, respectively. 6 illustrates an attenuation characteristic in which poles at which outputs are cut off are generated because the signal incident from the input side is not transmitted at the frequency at which the impedance of the resonant circuit is '0' and is not transmitted.
그런데, 상기한 제2 실시예는 유극형 필터를 설계하여 공진기의 수를 줄일 수는 있지만 커패시터나 인덕터 등의 외부 소자를 사용하기 때문에 필터의 크기가 커지고, 제조 공정이 복잡해지며, 제조 단가가 상승한다는 문제점이 있다.However, in the second embodiment, the number of resonators can be reduced by designing the polar filter, but the size of the filter is increased, the manufacturing process is complicated, and the manufacturing cost is increased because external elements such as capacitors and inductors are used. There is a problem.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 적은 수의 공진기를 사용하면서 별도의 외부 소자를 사용하지 않고도 통과 대역 주파수보다 높은 주파수나 낮은 주파수에서의 감쇠 특성을 향상시킬 수 있는 유전체 필터 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its object is to improve attenuation characteristics at frequencies higher or lower than the passband frequency without the use of a small number of resonators and a separate external device. The present invention provides a dielectric filter and a method of manufacturing the same.
도 1은 종래 기술에 따른 유전체 필터의 제1 실시예가 도시된 구성도,1 is a block diagram showing a first embodiment of a dielectric filter according to the prior art,
도 2는 도 1의 등가회로도,2 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1;
도 3은 도 1 및 도 2에 의한 유전체 필터의 감쇠 특성이 도시된 그래프,3 is a graph illustrating attenuation characteristics of the dielectric filter of FIGS. 1 and 2;
도 4는 종래 기술에 따른 유전체 필터의 제2 실시예가 도시된 구성도,4 is a configuration diagram showing a second embodiment of a dielectric filter according to the prior art;
도 5는 도 4의 등가회로도,5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4;
도 6은 도 4 및 도 5에 의한 유전체 필터의 감쇠 특성이 도시된 그래프,6 is a graph illustrating attenuation characteristics of the dielectric filter of FIGS. 4 and 5;
도 7은 본 발명에 따른 유전체 필터의 제1 실시예 구성이 도시된 도면인데, 도 7a는 본 발명에 따른 유전체 필터의 유전체블록이 도시된 도면, 도 7b는 본 발명에 따른 유전체 필터의 바닥면이 도시된 도면,7 is a view showing the configuration of a first embodiment of a dielectric filter according to the present invention, Figure 7a is a diagram showing a dielectric block of the dielectric filter according to the present invention, Figure 7b is a bottom surface of the dielectric filter according to the present invention This illustrated drawing,
도 8은 본 발명에 따른 유전체 필터의 제2 실시예가 도시된 도면,8 shows a second embodiment of a dielectric filter in accordance with the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 유전체 필터의 제3 실시예가 도시된 도면,9 shows a third embodiment of a dielectric filter in accordance with the present invention;
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
50 : 유전체블록 50a : 제1 스텝면50: dielectric block 50a: first step surface
50b, 50b' : 제2 스텝면 51, 51' : 공진기50b, 50b ': second step surface 51, 51': resonator
52 : 전극패턴 53 : 채널52: electrode pattern 53: channel
54 : 슬릿 60 : 바닥면54: slit 60: bottom surface
61 : 입력전극 62 : 출력전극61: input electrode 62: output electrode
A1 : 커플링 영역 Rt : 트랩공진기A1: coupling area Rt: trap resonator
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유전체 필터 및 그 제조방법의 제1 특징에 따르면, 길이방향으로 관통된 다수의 공진기 홀이 형성되는 개방면과 이웃되는 면이 일정 영역에서 절곡되어 제1 스텝면과 제2 스텝면으로 구분되도록 계단 형태로 형성된 유전체블록와, 상기 유전체블록의 제1 스텝면에 공진기간의 상호 결합이 이루어지도록 일정 패턴으로 형성된 전극패턴과, 상기 유전체블록의 제1 스텝면과 마주보는 면에 신호의 입출력을 위해 입력 및 출력 전극이 형성된 바닥면와,상기 입력 및 출력 전극과 전기적으로 연결되는 전극이 구비되어 상기 공진기 홀에 인접되도록 배치된 다수 개의 채널과, 상기 전극패턴과 공진기의 내부 도체를 전기적으로 연결하기 위해 전극이 구비되어 상기 개방면과 제1 스텝면에 걸쳐 형성된 다수의 슬릿을 포함하여 구성된다.According to a first aspect of the dielectric filter of the present invention and its manufacturing method for solving the above problems, the first surface is bent in a predetermined region and the surface adjacent to the open surface on which a plurality of resonator holes penetrated in the longitudinal direction are formed. A dielectric block formed in a step shape to be divided into a surface and a second step surface, an electrode pattern formed in a predetermined pattern such that a resonance period is mutually coupled to the first step surface of the dielectric block, and a first step surface of the dielectric block; A bottom surface having input and output electrodes formed on the opposite surface for inputting and outputting a signal, and an electrode electrically connected to the input and output electrodes, the plurality of channels disposed to be adjacent to the resonator hole, and the electrode pattern and the resonator Electrodes are provided for electrically connecting the inner conductors of the plurality of slits formed over the open surface and the first step surface. It is configured to.
또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 유전체블록은 그 입력 및 출력 전극과 연결되는 공진기 외에 적어도 하나 이상의 트랩 공진기를 포함할 수 있는 공진기 홀이 형성된다.Further, according to the second aspect of the present invention, the dielectric block is formed with a resonator hole which may include at least one trap resonator in addition to the resonator connected to the input and output electrodes.
또한, 본 발명의 제3 특징에 따르면, 상기 공진기 홀은 그 단면이 원형, 타원형, 사다리꼴 중에서 어느 하나로 형성된다.In addition, according to the third aspect of the present invention, the resonator hole is formed in any one of the cross-section, circular, elliptical, trapezoidal.
또한, 본 발명의 제4 특징에 따르면, 상기 유전체블록의 제2 스텝면에는 전극이 없는 커플링 영역이 포함된다.,According to a fourth aspect of the present invention, the second step surface of the dielectric block includes a coupling region without an electrode.
그리고, 상기한 제4 특징의 부가적인 특징으로 본 발명의 제5 특징에 따르면, 상기 유전체블록은 그 입력 및 출력 전극과 연결되는 공진기 외에 적어도 하나 이상의 공진기를 포함할 수 있는 공진기 홀이 형성된다.According to a fifth aspect of the present invention as an additional feature of the fourth aspect, the dielectric block has a resonator hole which may include at least one resonator in addition to the resonator connected to the input and output electrodes thereof.
마지막으로, 본 발명의 제6 특징에 따르면, 일면이 계단 형태로 형성되어 제2 스텝면과 제1 스텝면으로 구분되는 유전체블록을 형성하는 제1 과정과, 상기 제1 과정의 제1 스텝면과 마주보는 면에 신호의 입출력을 위한 입력 및 출력 전극이 구비된 바닥면을 형성하는 제2 과정과, 상기 제1 스텝면과 이웃되는 일면에 공진기의 길이방향으로 관통되는 다수의 공진기 홀을 형성하는 제3 과정과, 상기 스텝면 상에 공진기간의 용량적 결합을 위한 전극 패턴이 형성되는 동시에 상기 공진기의 내부전극과 전극패턴이 서로 전기적으로 접속되도록 매개체 역할을 수행하는 슬릿을 형성하는 제4 과정과, 상기 입력 및 출력 전극에 전기적으로 접속되도록 내부에 전극을 구비하고 특정 공진기에 인접하는 채널을 형성하는 제5 과정과, 개방면, 입출력 전극의 주위 영역, 제1 스텝면의 전극 패턴이 형성되지 않은 영역을 제외한 유전체블록의 나머지 영역에 도전성 물질을 도포하는 제6 과정을 포함하여 이루어진다.Finally, according to a sixth aspect of the present invention, a first step of forming a dielectric block having one surface formed in a step shape and divided into a second step surface and a first step surface, and a first step surface of the first process A second process of forming a bottom surface having input and output electrodes for inputting and outputting signals on a surface facing the second surface; and forming a plurality of resonator holes penetrating in the longitudinal direction of the resonator on one surface adjacent to the first step surface And a fourth step of forming an electrode pattern for capacitive coupling of the resonance period on the step surface, and at the same time, forming a slit that serves as a medium to electrically connect the internal electrode and the electrode pattern of the resonator to each other. A fifth step of forming a channel adjacent to a specific resonator and having an electrode therein so as to be electrically connected to the input and output electrodes; The first is achieved by the remainder of the dielectric block except for the electrode pattern is not formed in the area of the step surface comprises a sixth step of applying a conductive material.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 7은 본 발명에 따른 유전체 필터의 제1 실시예 구성이 도시된 도면인데, 도 7a는 본 발명에 따른 유전체 필터의 유전체블록이 도시된 도면이고, 도 7b는 본 발명에 따른 유전체 필터의 바닥면이 도시된 도면이다. 그리고, 도 8은 본 발명에 따른 유전체 필터의 제2 실시예가 도시된 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 유전체 필터의 제3 실시예가 도시된 도면이다.First, Figure 7 is a view showing the configuration of a first embodiment of a dielectric filter according to the present invention, Figure 7a is a diagram showing a dielectric block of the dielectric filter according to the present invention, Figure 7b is a dielectric filter according to the present invention The bottom surface of the figure is shown. 8 is a view showing a second embodiment of the dielectric filter according to the present invention, and FIG. 9 is a view showing a third embodiment of the dielectric filter according to the present invention.
다음, 도 7 내지 도 9를 참조하여 유전체 필터를 살펴보면 다음과 같다.Next, the dielectric filter will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예는, 상면이 계단 형태로 설계되어 서로 높이가 다른 제1 스텝면(50a)과 제2 스텝면(50b)이 형성되는 육면체 형태의 유전체블록(50)과, 상기 유전체블록(50)의 길이 방향으로 관통되어 개방면에 형성된 다수의 공진기 홀(51)과, 상기 유전체블록(50)의 제1 스텝면(50a)에 각 공진기간의 결합을 위해 일정 패턴으로 형성된 전극 패턴(52)과, 신호의 입출력을 위해 입력 및 출력 전극(61, 62)이 형성되고 상기 제1 스텝면(50a)과 마주보도록 위치하는 바닥면(60)와, 내부에 상기 입력 및 출력 전극(61, 62)을 전기적으로 접속시키는 전극을 구비하며 하나의 공진기 홀(51)에 인접되게 위치하는 다수의 채널(53)과, 상기 제1 스텝면(50a)상의 전극 패턴(52)과 공진기의 내부도체를 전기적으로 연결하기 위해 내면에 전극이 구비되어 상기 전극 패턴(52)과 공진기 홀(51) 사이에 형성된 다수의 슬릿(54)을 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 7A and 7B, the first embodiment of the present invention has a hexahedron shape in which an upper surface is designed in a staircase shape, and a first step surface 50a and a second step surface 50b having different heights are formed. Each of the plurality of resonator holes 51 penetrating in the longitudinal direction of the dielectric block 50, a plurality of resonator holes 51 formed in an open surface, and a first step surface 50a of the dielectric block 50. The electrode pattern 52 formed in a predetermined pattern for the coupling of the periods, and the bottom surface 60 in which the input and output electrodes 61 and 62 are formed for input and output of a signal and are positioned to face the first step surface 50a. ), A plurality of channels 53 positioned adjacent to one resonator hole 51 and having an electrode electrically connecting the input and output electrodes 61 and 62 therein, and the first step surface ( An electrode is provided on the inner surface to electrically connect the electrode pattern 52 on 50a and the inner conductor of the resonator. It is configured to include a plurality of slits 54 formed between the electrode pattern 52 and the resonator hole 51.
특히, 상기 공진기 홀(51)은 그 단면이 원형, 타원형, 사다리꼴 형태 중에서 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 유전체블록(50)은 개방면, 입력 및 출력전극(61, 62)의 주위 영역, 상기 제1 스텝면(50a)의 전극 패턴(52)이 형성되지 않은 영역을 제외한 나머지 영역에 전도성 물질이 도포되어 있다.In particular, the resonator hole 51 may be formed in any one of a cross section, a circle, an ellipse, and a trapezoidal shape. In addition, the dielectric block 50 is conductive in the remaining areas except for the open surface, the peripheral area of the input and output electrodes 61 and 62, and the area where the electrode pattern 52 of the first step surface 50a is not formed. The material is applied.
본 발명의 제1 실시예에 의한 유전체 필터의 동작은, 입력 신호가 입력 전극(61)에 전달되게 되면 채널(53)과 공진기간의 용량성 결합으로 그 입력신호가 공진기에 전달되게 된다. 그리고, 각 공진기간의 신호 전달은 공진기 사이에 형성되는 전자장 결합과 제1 스텝면(50a)상의 전극 패턴(52) 사이의 용량성 결합으로 이루어지게 되고, 상기 공진기간의 신호 전달이 수행된 후에는 상기 공진기와 채널(53)간의 용량성 결합에 의해 공진기를 통과한 신호가 출력 전극(62)으로 전달되게 된다.In the operation of the dielectric filter according to the first embodiment of the present invention, when the input signal is transmitted to the input electrode 61, the input signal is transmitted to the resonator by capacitive coupling of the channel 53 and the resonance period. Then, the signal transmission in each resonance period is made of a capacitive coupling between the electromagnetic field coupling formed between the resonators and the electrode pattern 52 on the first step surface 50a, and after the signal transmission in the resonance period is performed. By the capacitive coupling between the resonator and the channel 53, the signal passing through the resonator is transmitted to the output electrode 62.
여기서, 상기 공진기의 내부 전극과 제1 스텝면(50a)상의 전극 패턴(52)을 슬릿(54)을 매개체로 하여 서로 전기적으로 접속되어 있고, 상기 공진기에 연결되어 있는 전극 패턴(52)은 서로간에 용량적으로 결합되어 있다.Here, the internal electrode of the resonator and the electrode pattern 52 on the first step surface 50a are electrically connected to each other via the slit 54, and the electrode patterns 52 connected to the resonator are mutually connected. It is capacitively bound to the liver.
이때, 상기 제1 스텝면(50a)상의 전극 패턴(52)의 모양과 크기를 조절하게되면 통과 대역 주파수보다 높은 주파수나 낮은 주파수에서 극점이 발생하게 된다. 이러한 특성을 이용하여 유극형 필터를 설계하게 되면 공진기의 수를 증가시키지 않고, 별도의 외부 소자를 사용하지 않고도 감쇠 특성을 향상시킬 수 있게 된다.At this time, if the shape and size of the electrode pattern 52 on the first step surface 50a are adjusted, poles are generated at frequencies higher or lower than the pass band frequency. By designing the polar filter using these characteristics, the attenuation characteristic can be improved without increasing the number of resonators and using a separate external device.
한편, 도 8은 본 발명의 제2 실시예로서, 상기한 제1 실시예와 구성면에서 거의 흡사하지만 제2 스텝면(50b)에 전극이 없는 커플링 영역(A1)을 형성한다는 것이 달라진다.8 is a second embodiment of the present invention, which is similar in configuration to the first embodiment described above, but differs in that a coupling region A1 having no electrode is formed in the second step surface 50b.
또한, 도 9는 본 발명의 제3 실시예로서, 상기한 제1 실시예와 구성면에서 거의 유사하지만 공진기(51')의 외측에 적어도 1개 이상의 트랩 공진기(Rt)를 설치한다는 것이 달라진다.9 is a third embodiment of the present invention, which is similar in configuration to the first embodiment described above, but differs in that at least one trap resonator Rt is provided outside the resonator 51 '.
즉, 상기 트랩 공진기(Rt)는 필요한 주파수 이외의 전파나 신호를 흡수하거나 감쇠시키는 역할을 수행하여 필터의 감쇠 특성을 월등히 향상시키게 된다.That is, the trap resonator Rt absorbs or attenuates radio waves or signals other than the required frequency, thereby greatly improving the attenuation characteristics of the filter.
그런데, 상기한 제1 내지 제3 실시예 외에도 커플링 영역(A1)과 트랩 공진기(Rt)를 모두 설치한 형태의 유전체 필터도 형성될 수 있다.However, in addition to the first to third embodiments described above, a dielectric filter having a coupling region A1 and a trap resonator Rt may be formed.
마지막으로, 유전체 필터의 제조방법을 살펴보면, 제1 단계에서는 육면체의 유전체블록(50)에서 일면이 계단형으로 형성되어 서로 높이가 다른 제1 스텝면(50a)과 제2 스텝면(50b)을 형성하게 되는데, 상기 제1 스텝면(50a)의 높이는 제2 스텝면(50b)의 높이보다 다소 낮게 형성되게 된다.Finally, referring to the method of manufacturing the dielectric filter, in the first step, one surface of the dielectric block 50 of the hexahedron is formed in a step shape so that the first step surface 50a and the second step surface 50b having different heights from each other are formed. The height of the first step surface 50a is somewhat lower than the height of the second step surface 50b.
그리고, 제2 단계에서는 상기 제1 스텝면(50a)과 마주보는 면 위에 입력 전극(61) 및 출력 전극(62)을 형성하고, 제3 단계에서는 공진기(51, 51') 길이방향으로 일정한 단면을 갖는 다수개의 공진기(51, 51') 구멍을 형성하고, 상기 제1 스텝면(50a)에 전극 패턴(52)을 형성하게 된다.In the second step, an input electrode 61 and an output electrode 62 are formed on a surface facing the first step surface 50a, and in the third step, a cross section constant in the longitudinal direction of the resonators 51 and 51 '. A plurality of resonator holes 51 and 51 'having holes are formed, and electrode patterns 52 are formed in the first step surface 50a.
또한, 제4 단계에서는 상기 제1 스텝면(50a)과 공진기(51, 51') 구멍이 형성되어 있는 면에 걸쳐 위치되고, 각 공진기(51, 51')의 내부 전극에 연결되도록 전극이 피복되어 있는 슬릿(54)을 형성하게 된다. 제5 단계에서는 상기 입력 및 출력 전극(61, 62)에 전기적으로 접속된 전극을 내면에 구비하며, 하나의 공진기(51, 51')에 인접한 채널(53)을 형성하게 된다.In addition, in the fourth step, the first step surface 50a and the resonator 51 and 51 'are positioned over the surface where the holes are formed, and the electrodes are covered to be connected to the internal electrodes of the respective resonators 51 and 51'. The slits 54 are formed. In the fifth step, an electrode electrically connected to the input and output electrodes 61 and 62 is provided on the inner surface, and a channel 53 adjacent to one resonator 51 or 51 'is formed.
마지막으로, 제6 단계에서는 상기 공진기(51, 51') 구멍이 형성되어 있는 영역과 입력 및 출력 단자를 둘러싸고 있는 영역, 상기 제1 스텝면(50a)에서 전극 패턴(52)이 형성되어 있는 영역을 제외한 나머지 유전체블록(50)의 외부면에 전도성 물질을 도포하게 된다.Finally, in the sixth step, an area in which the resonators 51 and 51 'holes are formed, an area surrounding the input and output terminals, and an area in which the electrode pattern 52 is formed on the first step surface 50a are formed. The conductive material is applied to the outer surface of the remaining dielectric block 50 except for.
특히, 상기에서 설명된 제조방법은 일정한 순서가 정해진 것이 아니라 제조 방법을 설명하기 위해 편의상 단계별로 구별한 것이므로 그 구별된 순서가 바뀌어도 무관하다.In particular, the manufacturing method described above is not determined in a certain order, but for convenience of description in order to explain the manufacturing method, the distinct order may be changed.
한편, 상기와 같은 방식으로 이루어진 유전체 필터의 감쇠 특성을 더욱 향상시키기 위해 제2 스텝면(50b)에 전극이 없는 커플링 영역(A1)을 형성하는 단계, 또는 상기 공진기(51, 51')의 외측면에 적어도 하나의 트랩 공진기(Rt)를 설치하는 단계를 추가시킬 수도 있다.On the other hand, in order to further improve the attenuation characteristics of the dielectric filter made in the above manner to form a coupling region (A1) without the electrode on the second step surface 50b, or of the resonators (51, 51 ') Installing at least one trap resonator Rt on the outer side may be added.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 유전체 필터 및 그 제조방법은 적은 수의 공진기를 사용하면서 별도의 외부 소자를 사용하지 않고도 통과 대역 주파수보다 높은 주파수나 낮은 주파수에서의 감쇠 특성을 향상시킬 수 있고, 별도의 외부 소자를 실장할 필요 없어 필터의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.The dielectric filter and the manufacturing method of the present invention configured as described above can improve the attenuation characteristics at a frequency higher or lower than the passband frequency without using a separate external device while using a small number of resonators, and There is no need to install an external device of the filter can reduce the size of the filter.
또한, 본 발명은 공진기에 입출력 신호를 전달하는 입출력 단자를 동일 면에 형성하기 때문에 표면 실장이 가능해질 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention also has the effect that the surface mounting is possible because the input and output terminals for transmitting the input and output signals to the resonator is formed on the same surface.
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Patent Citations (1)
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