KR100327912B1 - 대역저지 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 이를 사용한 통신장치 - Google Patents

대역저지 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 이를 사용한 통신장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차폐 캐버티내에 흐르는 실전류를 거의 없앰으로서, 무부하 Q가 증가되고, 높이가 감소되는 대역저지 유전체 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
대역저지 유전체 필터는, 도전성 차폐 캐버티와, 차폐 캐버티내에 배치되고, 서로 대향하는 두 면에 전극이 형성된 유전체 공진기 및 차폐 캐버티내에 배치되고, 유전체 공진기에 접속되는 외부결합수단을 포함한다.

Description

대역저지 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 이를 사용한 통신장치{Band elimination dielectric filter, dielectric duplexer and communication device using the same}
본 발명은 예를 들면, 이동통신 시스템에 사용되는 대역저지 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신장치에 관한 것이다.
도 8 및 도 9를 참조하여, 종래의 대역저지 유전체 필터를 설명한다.
도 8은 종래의 대역저지 유전체 필터(110)의 사시도이고, 도 9는 그 저면도이다. 대역저지 유전체 필터(110)는, 도전층을 갖는 캐버티(121 ; cavity)내에 두 개의 유전체 칼럼(122; dielectric column)이 교차되도록 배치한 세라믹 재질의 유전체 공진기(120)와, 금속 케이스(130) 및 기판(140)으로 구성되어 있다. 차폐 캐버티는 금속케이스(130)와 도전성 캐버티(121)로 구성된다.
금속 케이스(130)는 상부케이스와 하부케이스로 이루어지는데, 도 8에서는 내부 구조를 보여주기 위해 상부 케이스가 도시되지 않았다. 하부케이스(130)에는 외부로의 신호 또는 외부로부터의 신호를 입출력하기 위한 외부커넥터(131)가 부착되어 있다. 기판(140)은 절연기판의 양면에 구리막(141)등을 만들어 형성하고, 그 일부를 에칭(etching)하여 스트립 라인(142)이 형성된다. 이 스트립 라인(142)은 λ/4 파장선로로서의 기능을 하고, 그 양 단부는 상기 외부커넥터(131)의 내부도체(132)에 접속된다. 기판(140)에서, 상기 스트립라인(142)은 하부케이스(130)와 직접 접하지 않도록, 하부케이스(130)의 상면측에 하부케이스(130)와 대향하도록 배치된다.
스트립 라인(142)에는, 외부결합수단으로서의 외부결합용 루프(133)의 한 단이 접속된다. 외부결합용 루프(133)는 기판(140)에서 상측을 향해 거의 수직방향으로 연장되고, 반면 외부결합용 루프(133)의 다른 한 단은 기판(140) 하면의 에칭부(143) 및 스트립라인(142)을 제외한 구리막(141; 어스부)에 접속된다. 상기 기판(140)의 상면에서는 외부결합용 루프(133) 관통부 주변의 구리막(141)이 제거되고, 이 제거된 부분과 거의 같은 크기의 구멍을 갖는 어스판(134)이 기판(140)상에 배치된다. 어스판(134)은 상기 하부케이스(130)의 내측면에 실장되고, 전기적으로 접속된다.
이와 같이 구성되어 있는 대역저지 유전체 필터(110)에서, 한 쪽의 외부커넥터(131)로부터 입력된 신호는, 두 개의 외부 결합용 루프(133) 및 스트립라인(142)으로 흐른다. 이에 의해 외부결합용 루프(133)는 각각 자계(magnetic field)를 발생시키고, 상응하는 외부결합용 루프(133)는 유전체 컬럼(122)과 각각 자계결합한다. 그 후, 출력측 외부 커넥터로부터 유전체 컬럼(122)에 대응하는 주파수를 제외한 신호가 출력된다. 이렇게 해서 대역저지 유전체 필터(110)는 유전체 컬럼(122)의 크기에 의해 규정되는 공진주파수 대역을 저지하는 2단 대역저지 유전체 필터로서 기능한다.
유전체 공진기의 공진주파수 및 무부하 Q는 캐버티 및 유전체 컬럼의 크기에 의해 결정된다. 유전체 공진기의 개구부측에서 보아 가로방향의 거리를 폭, 개구부측에서 보아 안쪽으로 향하는 방향을 두께, 캐버티와 유전체 컬럼이 접하는 면 사이를 높이라 하면, 다음과 같은 관계가 된다.
예를 들면, 캐버티의 크기를 그대로 하고, 유전체 컬럼의 폭 또는 두께를 증가시키면 공진주파수는 낮아진다. 유전체 컬럼의 크기를 그대로 하고, 캐버티의 폭을 넓히면 공진주파수는 낮아진다. 유전체 공진기와 무부하 Q의 관계에서는, 유전체 컬럼의 높이가 높아지는데 따라 무부하 Q가 올라간다.
유전체 컬럼의 높이가 높아지는데 따라, 유전체 공진기의 무부하 Q가 올라가지만, 그와 함께 캐버티 또한 커진다. 따라서 캐버티 표면에서의 도전층도 커지고, 이곳을 흐르는 실전류(actual current)의 도전층에서의 손실도 커진다. 이러한 손실이 유전체 칼럼의 높이를 높여 얻어진 무부하 Q의 상승을 부분적으로 상쇄시킨다. 따라서 필요로 하는 무부하 Q를 얻기 위해서는, 유전체 공진기의 크기가 커진다는 문제가 있다. 이와 같은 이유에서, 캐버티 표면의 도전층에 실전류가 흐름에 따른 손실이 없는 대역저지 유전체 필터가 요구되어 왔다.
캐버티내에 두 개의 유전체 컬럼이 교차하도록 배치된 TM 이중모드 유전체 공진기를 이용한 2단 대역저지 유전체 필터의 경우, 원하는 공진주파수에 따라 두 개의 동형(同形)유전체 컬럼이 형성된다. 유전체 공진기의 무부하 Q가 올라가면 유전체 컬럼의 높이는 높아져야 하고, 이에 따라 캐버티도 높아진다. 한쪽의 유전체 컬럼의 높이를 높임으로서 캐버티가 높아진다는 것은, 다른 한 쪽의 유전체 컬럼에서 보면 캐버티의 폭이 넓어진다는 것을 의미한다. 상술한 바와 같이, 캐버티의 폭이 넓어지면 공진주파수는 낮아지고, 소정의 공진주파수를 얻기 위해서는 유전체 컬럼의 폭 또는 두께가 작아지고, 공진주파수는 높아져야 한다. 이와 같이 2단 대역저지 유전체 필터에서도 공진주파수와 무부하 Q를 개별적으로 설계할 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명의 대역저지 유전체 필터는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 실전류가 캐버티의 도전층을 흐름으로서 생기는 손실을 없애고, 무부하 Q가 높고, 높이가 낮아진 대역저지 유전체 필터, 대역저지 유전체 듀플렉서 및 통신장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 또한 공진주파수와 무부하 Q의 종속적인 관계를 약화시키고, 공진주파수와 무부하 Q가 각각 개별적으로 설계될 수 있는 대역저지 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 대역저지 유전체 필터의 분해사시도이고,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예의 대역저지 유전체 필터의 분해사시도이고,
도 3은 도 2의 X-X선 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제 3 실시예의 대역저지 유전체 필터의 분해사시도이고,
도 5는 도 4의 Y-Y선 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제 4 실시예의 유전체 듀플렉서의 분해사시도이고,
도 7은 본 발명의 통신장치의 개략도이고,
도 8은 종래의 대역저지 유전체 필터의 개략사시도이고,
도 9는 종래의 대역저지 유전체 필터의 저면도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
10, 20, 30: 대역저지 유전체 필터
11, 21, 31, 41 : 차폐 캐버티(shield cavity)
13: 외부결합수단
14: 외부커넥터(external connector)
14a: 송신회로 접속용 외부커넥터
14b: 수신회로 접속용 외부커넥터
14c: 안테나 접속용 외부 커넥터
16: λ/4 파장선로18: 전극
26: 전극층27: 유전체층
28: 박막다층전극29a: 송신용 유전체 필터부
29b: 수신용 유전체 필터부32: 어스(earth)판
40: 유전체 듀플렉서50: 통신장치
51: 송신회로52: 수신회로
53: 안테나
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 대역저지 유전체 필터는, 도전성 차폐 캐버티와, 상기 차폐 캐버티내에 배치되고, 대향하는 두 면에 전극이 형성된 유전체 공진기와, 상기 차폐 캐버티내에 배치되고, 상기 유전체 공진기에 접속되는 외부결합수단을 포함한다.
이에 따라서, 종래의 대역저지 유전체 필터에서 유전체 공진기의 캐버티 표면의 도전층에 흐르던 실전류가 없어지고, 이곳에서의 손실이 없어진다. 그 만큼 무부하 Q는 상쇄되지 않기 때문에, 유전체 공진기가 그렇게 높을 필요는 없어, 유전체 공진기의 높이는 낮아질 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따른 대역저지 유전체 필터에서, 상기 유전체 공진기가, 상기 차폐 캐버티내에 연속적으로 배치된다.
이에 따라 또한 높이가 낮아질 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따른 대역저지 유전체 필터에서, 상기 유전체 공진기들은 상기 차폐 캐버티내에 서로의 위에 올려놓아진다.
종래의 대역저지 유전체 필터에 비해, 유전체 공진기의 캐버티 표면의 도전층에 흐르는 실전류가 없어지고 높이가 감소되기 때문에, 대역저지 유전체 필터의 면적을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 따른 대역저지 유전체 필터는, 상기 유전체 공진기의 대향하는 두 면에 형성된 전극의 적어도 한 쪽이 박막다층 전극으로 형성된다.
이에 따라 무부하 Q가 더욱 향상된다.
본 발명의 제 5 양태에 따른 유전체 듀플렉서는, 적어도 두 개의 유전체 필터와, 각각의 유전체 필터에 접속되는 입출력 접속용 수단과, 유전체 필터에 공통적으로 접속되는 안테나 접속용 수단을 포함하며, 상기 유전체 필터의 적어도 하나는 본 발명의 제 1 양태 내지 제 4 양태에 따른 대역저지 유전체 필터이다.
이에 따라, 높이가 낮아지고 손실이 적은 유전체 듀플렉서를 공급할 수 있다.
본 발명의 제 6 양태에 따른 통신장치는, 본 발명의 제 5 양태에 따른 유전체 듀플렉서와, 유전체 듀플렉서의 적어도 하나의 입출력 접속용 수단에 접속되는 송신용 회로와, 송신용 회로에 접속되는 입출력 접속용 회로와 다른, 적어도 하나의 입출력 접속용 수단에 접속되는 수신용 회로와, 유전체 듀플렉서의 안테나 접속용 수단에 접속되는 안테나를 포함한다.
이에 따라, 높이가 낮아지고 손실이 적은 통신장치를 공급할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도 1은 내부의 상태를 나타내기 위해, 대역저지 유전체 필터(10)의 차폐 캐버티(11)의 덮개부(11b)를 연 분해 사시도이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 대역저지 유전체 필터(10)를 설명하면, 대역저지 유전체 필터(10)는, 철(iron)과 같은 금속재질의 차폐 캐버티(11)와, 대향하는 두 면에 전극(18)을 갖는 유전체 공진기(12a)와, 외부결합수단(13)과, 차폐 캐버티(11)에 실장된 입출력용 외부커넥터(14)로 구성되어 있다. 즉, 본 실시예는 두 개의 유전체공진기(12a)가 차폐 캐버티(11)의 본체(11a)내에 연속적으로 배치되고, 입출력용 외부커넥터(14)가 λ/4 파장선로(16)에 의해 도통하는 2단 대역저지 유전체 필터(10)이다.
유전체 공진기(12a)는 원주형(columnar shape)의 세라믹재질로 형성되고, 그 대향하는 두 면에는 은페이스트의 도포 또는 소성을 통해 전극(18)이 형성된다. 유전체 공진기(12a)의 한 전극면은 솔더링과 같은 수단에 의해 차폐 캐버티(11) 본체(11a)의 내부 바닥면에 접속, 고정된다. 여기서는 도시하지 않았지만, 철과 니켈 합금 등의 금속제 어스판에 전극면을 솔더링한 후, 차폐 캐버티(11)내에 수납하고, 어스판과 유전체 공진기(12a)의 선팽창계수(coefficient of linear expansion)를 같은 정도로 하면, 온도 변화에 대한 신뢰성이 향상한다. 이 실시예에서 유전체 공진기(12a)는 원주형이지만, 각주형(prismatic)이나 다른 어떤 모양이라도, 종래의 대역저지 유전체 필터에 비해 무부하 Q의 상승과 같은 특성상 효과는 볼 수 있다. 하지만 각주형 유전체 공진기에 전극들이 형성된 대향하는 두 면은, 중심에서 단부까지의 거리가 일정하지 않다. 그 때문에, 전극들의 단부에서 전위차가 발생하고 전류가 흐른다. 이 전류가 흘러 손실이 발생하기 때문에, 대역저지 유전체 필터의 특성면에서 보면, 원주형의 유전체 공진기가 바람직하다.
외부결합수단(13)은 금속선(metallic wire)으로 형성되고, 그 한 끝에서 외부커넥터(14)의 중심도체에 솔더로 접속된다. 외부결합수단(13)은 유전체 공진기(12a)와 차폐 캐버티(11)간의 공간에 연장하도록 배치되고, 유전체 공진기(12a)의 전극(18)은 간격을 가지고 차폐 캐버티(11)로부터 분리되어 있어, 차폐 캐버티(11)에 전기적으로 접속되지 않는다.
외부커넥터(14)로부터 입력된 신호는 외부커넥터(14)에서 외부결합수단(13)으로 흐르고, 외부결합수단(13)과 유전체 공진기(12a) 사이에서 정전용량을 발생시킨다. 이 정전용량으로 외부결합수단(13)이 유전체 공진기(12a)에 접속되고, 유전체 공진기(12a)의 전극(18)에 평행한 단면 면적에 의해 규정되는 공진주파수에서 공진한다. 외부결합수단(13)과 유전체 공진기(12a)의 결합 정도는, 서로 대향하는 면적이나 거리에 의해 결정되고, 면적이 클수록 또는 거리가 짧을수록 결합 정도는 강해진다. 따라서 외부결합수단(13)의 길이나 배치장소를 변경함으로서 결합 정도를 조정할 수 있다. 결합의 정도를 강하게 하여 광대역을 저지하는 유전체 필터를 실현할 수 있으며, 결합의 정도를 약하게 하여 협대역을 저지하는 유전체 필터를 실현할 수 있다. 또한 외부결합수단(13)과 유전체 공진기(12a)를 직접 접속하면 결합 정도가 최대화되고, 광대역을 저지하는 유전체 필터를 얻게 된다.
다음으로 본 실시예의 유전체 필터(10)의 기능에 대해 설명하겠다. 외부커넥터(14)로부터 입력된 신호는, 외부결합수단(13)과 유전체 공진기(12a)의 결합을 통해 유전체 공진기(12a)의 대향하는 두 면에 형성된 전극(18)들 사이에 전계를 발생시킨다. 유전체 공진기(12a)의 원주를 따라 자계가 발생하고, 유전체 공진기(12a) 안에 전자계가 집중한 결과, 전자계의 분포는 TM010모드에서와 유사하게 된다.
이와 같은 구성으로 하여, 본 발명의 대역저지 유전체 필터(10)에서는 차폐 캐버티(11)에 실전류가 거의 흐르지 않게 된다. 그 때문에 종래의 대역저지 유전체 필터에서, 유전체 공진기의 캐버티 표면의 도전층(차폐 캐버티에 상당)에 실전류가 흘러 발생해 온 손실을 없앨 수 있다. 종래의 유전체 공진기의 무부하 Q가 유전체컬럼의 높이에 의해 규정되어 온 바와 같이, 본 발명의 무부하 Q도 유전체 공진기(12a)의 높이에 의해 규정된다. 상술한 바와 같이, 본 발명에서 손실이 감소되기 때문에 유전체 공진기(12a)의 높이는 그렇게 높아질 필요가 없고, 종래의 구조에 비해 대역저지 유전체 필터(10)의 높이는 낮아질 수 있다.
공진주파수는 유전체 공진기(12a)의 전극(18)에 평행한 단면의 면적에 의해 규정되고, 무부하 Q는 주로 유전체 공진기(12a)의 높이에 의해 각각 규정되므로, 양자간에서 서로 영향을 주는 관계는 거의 해소된다. 따라서 공진주파수와 무부하 Q를 원하는 값에 따라 개별적으로 설계할 수 있기 때문에, 설계의 자유도가 높아지고, 대역저지 유전체 필터(10)의 제조가 용이해진다.
다음으로 도 2는 제 1 실시예를 나타낸 도 1과 마찬가지로, 내부의 상태를 나타내기 위해 대역저지 유전체 필터(20)의 차폐 캐버티(21)의 덮개부(21b)를 연 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 X-X선 단면도이다. 제 1 실시예와 동일한 부분에는 동일부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 대역저지 유전체 필터(20)를 설명하며, 도 2에 도시한 대역저지 유전체 필터(20)는, 금속제의 차폐 캐버티(21)와, 서로 대향하는 두 면에 박막다층전극(28)이 형성된 원주형의 유전체 공진기(12b) 및 외부결합수단(13)으로 구성되어 있다. 입출력용 외부커넥터(14)는 차폐 캐버티(21)에 실장되고, 외부커넥터(14)들은 금속선(17)을 통해 서로 도통한다.
외부커넥터(14)로부터 입력된 신호는, 외부커넥터(14)의 중심도체에 솔더로 접속된 금속선(17)에서 외부결합수단(13)으로 흐른다. 차폐 캐버티(21)의 본체(21a)의 내부 바닥면에 납땜된 유전체 공진기(12b)의 접속되지 않은 전극측과 차폐 캐버티(21)간의 공간에 연장되도록 배치된 외부결합수단(13)은, 정전용량에 의해 유전체 공진기(12b)와 결합한다. 외부 결합수단은 유전체 공진기(12b)의 박막다층전극(28)에 평행한 단면 면적에 따라 규정된 공진주파수로 공진하고, 공진주파수를 저지하는 대역저지 유전체 필터로서 기능한다.
이 실시예에서, 도 3의 단면도에서 도시하듯이, 유전체 공진기(12b)의 서로 대향하는 두 면에 전극층(26)과 유전체층(27)을 서로 번갈아 적층한 박막다층전극(28)을 형성하고 있다. 박막다층전극(28)을 사용하면, 전극부에서의 손실을 감소시킬 수 있다. 따라서 단층의 은전극 등을 사용하는 경우에 비해 무부하 Q가 상승한다. 그 결과, 제 1 실시예의 대역저지 유전체 필터(10)에 비하여, 대역저지 유전체 필터의 높이는 동일한 무부하 Q로 더욱 낮아질 수 있다.
물론, 제 1 실시예의 2단의 대역저지 유전체 필터에서, 박막다층전극을 이용하여 유사한 효과를 얻을 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예인 대역저지 유전체 필터를 설명한다. 도 4는 본 실시예의 대역저지 유전체 필터의 분해사시도이고, 도 5는 도 4의 Y-Y선 단면도이다. 제 1 실시예와 동일한 부분에는 동일부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략한다.
도 4 및 도 5에 도시하듯이, 본 실시예의 대역저지 유전체 필터(30)는, 철부분은 은도금되고, 표리면에 오목부가 형성된 차폐 캐버티(31)와, 서로 대향하는 두면에 박막다층전극(28)이 형성된 원주형의 유전체 공진기(12b)와, 구리판이 은도금된 어스판(32)과, 금속선을 포함하는 외부결합수단(13)과, 차폐 캐버티(31)에 실장된 외부커넥터(14)로 구성되어 있다.
유전체 공진기(12b)의 박막다층전극(28)이 형성된 한 면에, 단차부 및 솔더링용 구멍을 갖는 어스판(32)이 남땜된다. 어스판(32)이 차폐 캐버티(31)의 본체(31a)와 덮개부(31b) 사이에 놓여지므로, 유전체 공진기(12b)는 차폐 캐버티(31)의 표리면의 오목부에 배치되게 된다.
외부결합수단(13)의 한 쪽 끝은 차폐 캐버티(31)에 실장된 외부커넥터(14)의 중심도체에 접속되고, 차폐 캐버티(31)와 유전체 공진기(12b)의 사이에 연장된다. 게다가 외부커넥터(14)의 중심도체들은 λ/4 파장선로(16)를 통해 서로 접속된다.
이와 같은 대역저지 유전체 필터(30)에서, 외부커넥터(14)로부터 입력된 신호는 외부커넥터(14)에서 외부결합수단(13)으로 흐르고, 외부결합수단(13)과 유전체 공진기(12b)의 사이에서 정전용량을 발생시킨다. 이 정전용량으로 외부결합수단(13)과 유전체 공진기(12b)가 결합하고, 유전체 공진기(12b)의 박막다층전극(28)에 평행한 단면 면적에 따라 규정되는 공진주파수에서 공진한다. 그리고 이 주파수대역을 저지하는 2단의 대역저지 유전체 필터로서 기능한다.
이와 같이 유전체 공진기(12b)가 적층된 대역저지 유전체 필터(30)에서, 차폐 캐버티(31)에는 실전류가 거의 흐르지 않고, 종래의 대역저지 유전체 필터에서 유전체 공진기의 캐버티 표면의 도전층(차폐 캐버티에 상당)으로 실전류가 흘러 발생한 손실을 없앨 수 있다. 따라서 종래의 대역저지 유전체 필터와 비교하여 특성이 유사하지만, 대역저지 유전체 필터의 높이는 낮아질 수 있다. 게다가 제 1 실시예와 비교하여 면적이 감소될 수 있고, 제 1 실시예와 같이 유전체 공진기들이 연속적으로 배치된 대역저지 유전체 필터와, 유전체 공진기들이 서로의 위에 놓여진 대역저지 유전체 필터가, 사용 목적에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 제 4 실시예를 설명한다. 도 6은 내부의 상태를 나타내기 위해 유전체 듀플렉서(40)에서 차폐 캐버티(41)의 덮개부(41b)를 연 분해사시도이다. 상술한 실시예와 동일한 부분은 동일 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.
도 6에 도시하듯이, 본실시예의 유전체 듀플렉서(40)는, 금속제의 차폐 캐버티(41)와, 서로 대향하는 두 면에 전극(18)이 형성되고, 다른 공진주파수를 갖는 두 개의 원주형 유전체 공진기(12a1, 12a2) 및 외부결합수단(13)으로 구성된다. 송신용 유전체 필터부(29a)는 하나의 유전체 공진기(12a1)를 포함하고, 수신용 유전체 필터부(29b)는 다른 한 유전체 공진기(12a2)를 포함한다. 차폐 캐버티(41)에는 송신회로 접속용 외부커넥터(14a)와, 수신회로 접속용 외부커넥터(14b) 및 안테나 접속용 외부커넥터(14c)가 실장된다. 송신회로 접속용 외부커넥터(14a)는 송신용 유전체 필터부(29a)에 접속되고, 반면 수신회로 접속용 외부커넥터(14b)는 수신용 유전체 필터부(29b)에 접속된다. 안테나 접속용 외부커넥터(14c)는 송신용 유전체 필터부(29a)와 수신용 유전체 필터부(29b)의 양쪽에 접속된다.
이와 같이 하여 형성된 유전체 듀플렉서(40)는, 송신용 유전체 필터부(29a)의 유전체 공진기(12a1)의 전극(18)에 평행한 단면 면적에 의해 규정된 공진주파수에서 공진하고, 이 공진주파수는 저지된다. 마찬가지로, 유전체 듀플렉서는 수신용 유전체 필터부(29b)의 유전체 공진기(12a2)의 전극(18)에 평행한 단면 면적에 의해 규정된 공진주파수에서 공진하고, 이 공진주파수는 저지된다. 유전체 듀플렉서는 송신과 수신 각각에서 대역을 저지하는 기능을 한다.
이와 같은 구조을 갖는 유전체 듀플렉서(40)에서, 차폐 캐버티(41)내에 실전류가 거의 흐르지 않고, 종래의 유전체 듀플렉서에서 유전체 공진기의 캐버티 표면의 도전층(차폐 캐버티에 상당)에 실전류가 흘러 발생하던 손실을 없앨 수 있다. 종래의 유전체 듀플렉서와 비교하여 유사한 정도의 특성을 유지하는 반면, 유전체 듀플렉서의 높이는 낮아질 수 있다.
본 실시예에서 송신용 유전체 필터부(29a)와 수신용 유전체 필터부(29b)는 각 유전체 공진기(12a1, 12a2)에 의해 형성되지만, 복수의 유전체 공진기를 이용하여 복수단의 유전체 듀플렉서를 형성하여도 된다. 전극에는 박막다층전극을 이용하여도 된다.
또한 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 5 실시예인 통신장치를 설명한다. 도 7은 본 실시예의 통신기 장치의 개략도이다.
도 7에서 도시하듯이, 본 실시예의 통신장치(50)는 유전체 듀플렉서(40)와, 송신회로(51)와, 수신회로(52) 및 안테나(53)로 구성되어 있다. 유전체 듀플렉서(40)는 상술한 실시예와 동일하며, 도 6의 제 1 유전체 필터부(29a)에 접속되는 외부커넥터(14a)가 송신회로(51)에 접속되고, 제 2 유전체 필터부(29b)에접속되는 외부커넥터(14b)는 수신회로(52)에 접속된다. 외부커넥터(14c)는 안테나(53)에 접속된다.
이와 같은 구성으로 하여, 모양이 동일하면 무부하 Q를 향상시킬 수 있고, 무부하 Q가 동일하면 높이나 면적을 감소시킬 수 있는 통신장치를 공급할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 유전체 공진기를 수납하는 차폐 캐버티에 실전류가 거의 흐르지 않게 된다. 따라서 종래 그 부분에서 발생하던 손실이 없어지고, 무부하 Q가 향상한다. 그 결과, 무부하 Q가 동일하면, 종래의 구조에 비해 대역저지 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신장치의 높이를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명의 2단 대역저지 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서에서, 유전체 공진기의 전극에 평행한 단면의 면적에 따라 공진주파수를 조정할 수 있고, 주로 유전체 공진기의 높이에 따라 무부하 Q를 조정할 수 있으므로, 공진주파수와 무부하 Q를 개별적으로 조정할 수 있다. 그 결과, 유전체 공진기 형상의 설계 자유도가 증가하고, 제조시 미세한 조정 노력이 경감되며, 원하는 특성을 갖는 대역저지 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서를 용이하게 제공할 수 있다. 게다가 종래는 TM 이중모드 유전체 공진기의 서로 교차하는 유전체 컬럼들이 결합하지 않도록 미세한 조정이 필요했지만, 본 발명의 2단 대역저지 유전체 필터에서는 2개의 유전체 공진기가 서로 분리되어 개별적으로 조정할 수 있고, 미세한 조정은 불필요해진다.
게다가 박막다층전극의 유전체 공진기의 서로 대향하는 두 면에 형성된 전극을 형성함으로서, 단층 전극에 비해 전극에서의 손실을 감소시킬 수 있다. 따라서무부하 Q가 향상한다. 그리고 무부하 Q가 같은 경우 높이는 더 감소되고, 무부하 Q가 더욱 향상된 대역저지 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신기 장치를 제조할 수 있다.

Claims (7)

  1. 도전성 차폐 캐버티와;
    상기 차폐 캐버티내에 배치되는 적어도 하나의 TM 010 모드 유전체 공진기와;
    상기 유전체 공진기의 대향하는 두 면에 형성된 전극들; 및
    상기 유전체 공진기의 상기 TM010 모드와 결합됨과 아울러 상기 유전체 공진기로부터 이격되어 있는 외부결합수단;을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 유전체 공진기가 상기 차폐 캐버티내에서 서로의 위에 배치되는 복수의 유전체 공진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 TM010 모드 대역저지 유전체 필터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 적어도 두 개의 유전체 필터들과;
    상기 유전체 필터들에 각각 접속되는 입출력 접속용 수단; 및
    상기 유전체 필터들에 공통적으로 접속되는 안테나 접속용 수단;
    을 포함하는 유전체 듀플렉서로서,
    상기 유전체 필터들의 적어도 하나가 제 1 항에 기재된 대역저지 유전체 필터인 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  6. 제 5 항에 기재된 유전체 듀플렉서와;
    상기 유전체 듀플렉서의 적어도 하나의 입출력 접속용 수단에 접속되는 송신용 회로; 및
    상기 유전체 듀플렉서의 다른 적어도 하나의 입출력 접속용 수단에 접속되는 수신용 회로;를
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 유전체 듀플렉서의 상기 안테나 접속용 수단에 접속되는 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
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