KR100368124B1 - 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 그를 이용한 통신 장치 - Google Patents

유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 그를 이용한 통신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서는, 단일 부품을 이용하여 형성되는 두 개의 주파수에 대응하게 배치되고, 아울러 그를 이용한 통신 장치에 적용된다. 이 경우, 단일 부품으로써 이용되는 유전체 블록이 쉽게 몰딩되고, 꽉 쥐어지기 때문에, 생산성이 향상될 수 있다. 단일 유전체 블록내에서 λ/2 공진기 및 λ/4 공진기로서 작용하는 내부 도체가 형성된 홀을 배치함으로써, 두 개의 주파수 대역에 적용할 수 있는 유전체 듀플렉서가 형성된다.

Description

유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 그를 이용한 통신 장치{Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication apparatus using the same}
본 발명은 단일 부품을 이용하여 적어도 두 개의 주파수 대역에 각각 대응되는 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서에 관한 것이며, 또한 본 발명은 그를 이용한 통신 장치에 관한 것이다.
예를 들면, 휴대 전화 시스템에서, 하나의 휴대 전화 단말기를 이용하여 두 개의 휴대 전화 시스템에 대응할 수 있는 기능을 가진 장치가 알려져 있다. 그러한 장치에서는, 부품의 개수를 최소화하기 위해, 두 개의 주파수 대역에 대응시킬 수 있는 단일 부품을 사용할 필요가 있다.
예를 들면, 단일 유전체 블록을 이용하여, 제 1 주파수 대역에 대응하는 필터와 제 2 주파수 대역에 대응하는 필터를 형성하는 경우, 단일 유전체 블록을 이용하여 두 개의 주파수 대역에 대응할 수 있는 유전체 필터를 형성할 수 있다.
그러나, 상기 두 개의 주파수 대역이 서로 멀리 떨어져 있으면, 제 1 주파수 대역에 대응하는 필터와 제 2 주파수 대역에 대응하는 필터 사이의 공진기의 축 길이가 상당히 다르다. 그 결과, 유전체 필터를 형성하는데 직육면체의 유전체 블록을 이용할 수 없다는 문제점이 있다. 이러한 문제점에 관해서, 예를 들면, 평행하게 형성하면 유전체 블록의 외형에 단차가 발생하여, 그 단차 부분에 크랙이 발생하기 쉬워진다. 게다가, 유전체 블록 자체 또는 완성된 유전체 필터를 꽉 쥐기 어렵기 때문에, 제조 공정의 자동화에 장애가 된다.
공진 주파수가 비교적 서로 멀리 떨어진 두 세트의 공진기를 형성하는데 실질적으로 직육면체의 유전체 블록을 이용하는 예가, 미국 특허 5,731,746호에 개시되어 있다. 상기 필터의 구조에서, 축 방향이 서로 수직인 두 세트의 공진기를 유전체 블록에 형성하여, 공진기의 축 길이에 따른 공진 주파수로 공진기가 공진하게 한다.
그러나, 공진기를 구성하기 위한 관통 홀의 형성 방향이 모두 평행하지 않는 경우는, 유전체 블록의 유니트를 형성하기 위해 사용되는 금형이 복잡한 구조를 가지게 된다. 그 결과, 생산성이 매우 낮아진다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 바람직한 제 1 구현예는, 단일 유전체 부재; 각각의 양단이 개방 또는 단락되고, 단일 유전체 부재에 1/2 파장에서 공진하는 복수의 λ/2 공진기; 및 각각의 한쪽 단이 단락, 그 다른 단이 개방되고, 1/4 파장에서 공진하는 복수의 λ/4 공진기를 배치한 도체 필름을 포함하는 필터를 제공한다. 이 유전체 필터에서, 복수의 λ/2 공진기에 의해 제 1 주파수 대역의 필터가 구성되고, 복수의 λ/4 공진기에 의해 제 2 주파수 대역의 필터를 구성한다.
단일 유전체 부품과 단일 유전체 부품에 형성된 도체 필름을 이용하여, 복수의 λ/2 공진기로 구성된 제 1 주파수 대역 필터와, 복수의 λ/4 공진기로 구성된 제 2 주파수 대역 필터를 형성하는 방법으로 상기 배열이 이루어진다. 이 배열은 유전체 필터가 두 개의 주파수 대역에 대응하는 필터로서 작용하도록 하였다.
또한, 상술한 유전체 필터에서, λ/2 공진기 및 λ/4 공진기의 개방 회로면의 선로 임피던스와, 그 단락 회로면의 선로 임피던스를 다르게 하여, λ/2 공진기 및 λ/4 공진기의 공진 주파수를 소정의 값으로 설정할 수 있고, λ/2 공진기 및 λ/4 공진기 양자의 길이를 실질적으로 동일하게 할 수 있다.
게다가, 본 발명의 유전체 필터에서, λ/2 공진기로 이루어진 제 1 주파수 대역 필터와, λ/4 공진기로 이루어진 제 2 주파수 대역의 필터의 유전율은 다를 수 있다. 이러한 배열로, 제 1 필터와 제 2 필터간의 주파수 비율은 1:2로 한정되지 않아, 주파수 비율은 임의의 주파수 비율로 설정될 수 있다.
더욱이, 이 유전체 필터에서, 각각 유전체 블록내에 서로 평행인 내부 도체가 형성된 홀을 배치하여 이루어진 유전체 동축 공진기에 의해 복수의 공진기를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 λ/2 공진기와 λ/4 공진기로서 작용하는 내부 도체가 형성된 홀을 서로 평행하게 배치함으로써, 유전체 블록의 제조 및 그 유전체 블록상에 배치되는 도체 필름의 형성을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예는, 상술한 유전체 필터를 포함하는 유전체 듀플렉서를 제공한다. 예를 들면, 단일 유전체 블록에 송신 필터와 수신 필터를 두 세트 배치하여, 두 주파수 대역에 대응할 수 있는 안테나 듀플렉서를 형성한다.
더욱이, 본 발명의 제 3 양상에 따르면, 상술한 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서의 하나를 포함하는 통신 장치를 제공한다. 예를 들면, 상기 통신 장치에, 두 개의 주파수 대역에 대응하는 특성을 가진 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서의 하나가 고주파수 회로부에 사용된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제 1 구현예에 따른 유전체 듀플렉서의 사시도이다.
도 2는 상기 유전체 듀플렉서의 단면도이다.
도 3은 상기 유전체 듀플렉서의 등가 회로도이다.
도 4a는 본 발명의 제 2 구현예에 따른 유전체 듀플렉서의 사시도이고, 도 4b는 그 단면도이다.
도 5는 제 2 구현예의 유전체 듀플렉서의 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 구현예에 따른 유전체 듀플렉서의 사시도이다.
도 7은 제 3 구현예의 유전체 듀플렉서의 등가 회로도이다.
도 8a는 본 발명의 제 4 구현예에 따른 유전체 필터의 사시도이고, 도 8b는 그 단면도이다.
도 9는 제 4 구현예의 유전체 필터의 등가 회로도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제 5 구현예에 따른 통신 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
*도면의 주요 부분을 나타내는 부호의 설명*
1 : 유전체 블록 2 : 내부 도체가 형성된 홀
3 : 내부 도체 4 : 외부 도체
5 : 단자 전극 6 : 결합용 전극
g : 내부 도체 비형성부
이하, 본 발명의 제 1 구현예에 따른 유전체 듀플렉서의 구조를 도 1∼도 3을 참조하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 유전체 듀플렉서의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 1a는 단자 전극이 형성된 면이 유전체 블록의 정면 좌측면으로 설정되도록 유전체 블록이 곧게 선 사시도이고, 도 1b는 유전체 블록의 상하를 도치한 상태의 사시도이다.
도 1에서, 참조 번호 1은 실질적으로 직육면체 형상인 유전체 블록을 가리키며, 참조 번호 2a∼2j로 가리키는 내부 도체가 형성된 홀은 도에서 수직 방향으로 배치된다. 이 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2j)의 각 내면에는 내부 도체가 형성되어 있다. 유전체 블록(1)의 네 측면에는 외부 도체(4)가 각각 형성되어 있다. 또한, 내부 도체가 형성된 홀(2f∼2j)의 각 개방면에도 외부 도체(4)를 형성하여, 이 외부 도체가 형성된 면이 단락면으로 이용되고 있다. 내부 도체가 형성된 홀(2f∼2j)의 다른쪽 개방면은 외부 도체가 형성되지 않은 개방면이다. 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2e)의 양쪽 개방면은, 모두 외부 도체가 형성되지 않은 개방면이다.
또한, 도 1a에 도시한 유전체 블록(1)의 정면 좌측 측면에는, 외부 도체(4)로부터 분리된 단자 전극(5a, 5b, 5c, 5e, 5f, 5g)가 형성된다.
상술한 배열로, 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2e)에 형성된 내부 도체는, 공진기의 각 단이 개방되고 1/2 파장에서 공진하는 λ/2 공진기로서 작용한다. 더욱이, 내부 도체가 형성된 홀(2f∼2j)의 내부 도체는, 공진기의 각 한쪽 단이 단락되고 1/4 파장에서 공진하는 λ/4 공진기로서 작용한다.
도 2는 도 1a에 도시한 내부 도체가 형성된 홀의 중심 축을 따라 통과하는 면에서의 단면도이다. 도 2에서, 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2j)의 내면에는 참조 번호 3a∼3j로 가리키는 내부 도체가 형성되어 있다. 이들 내부 도체는 공진 선로로써 작용한다. 내부 도체가 형성된 홀(2f∼2j)의 개방면측의 내부 직경을 그 단락면측보다 크게 하여, 개방면측의 선로 임피던스를 단락면측의 선로 임피던스보다 작게 한다. 이러한 배열에 의해, 인접하는 공진 선로 사이에서 발생하는 짝수 모드와 홀수 모드의 공진 주파수 사이에 차이가 발생하도록 인접하는 공진기를 결합시킨다.
또한, 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2e)의 개방면측 내부 직경을 그 중심부 부근보다 넓게 한다. 이 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2e)의 중앙부가 등가적으로 단락단이 되기 때문에, 내부 도체가 형성된 홀(2f∼2j)의 구조에 도시한 바와 같이, 각 개방단측 공진 선로의 선로 임피던스와 단락면측 공진 선로의 선로 임피던스를 다르게 하여, 인접하는 공진기들을 결합시킨다.
상기 개방면측과 단락면간의 선로 임피던스를 다르게 함으로써, 공진기가 결합될 뿐만 아니라, 공진기 길이(내부 도체가 형성된 홀의 길이)가 일정해지고, 공진기의 공진 주파수를 소정의 값으로 설정된다.
도 3은 유전체 듀플렉서의 등가 회로도이다. 이 도에서, 참조 번호 Ra∼Rj는 도 1에 도시한 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2j)에 의해 형성되는 공진기를 가리킨다. 참조 문자 Ca는, 내부 도체가 형성된 홀(2a)의 내면에 형성된 내부 도체의 한쪽 개방면 부근과, 단자 전극(5a)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리키며, 참조 문자 Ce는, 내부 도체가 형성된 홀(2e) 내면에 형성된 내부 도체의 한쪽 개방면 부근과, 단자 전극(5c)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다. 또한, 참조 문자 Cb, Cc는, 내부 도체가 형성된 홀(2b, 2c)의 각 내면에 형성된 내부 도체의 한쪽 개방단면 부근과, 단자 전극(5b)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다. 마찬가지로, 참조 문자 Cf는, 내부 도체가 형성된 홀(2f) 내면에 형성된 내부 도체의 한쪽 개방면 부근과, 단자 전극(5e)의 사이에 발생하는 커패시터를 가리키고, 참조 문자 Cj는, 내부 도체가 형성된 홀(2j) 내면에 형성된 내부 도체의 한쪽 개방면 부근과, 단자 전극(5g)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다. 또한, 참조 문자 Ch 및 Ci는, 내부 도체가 형성된 홀(2h, 2i)의 각 내면에 형성된 내부 도체의 한쪽 개방면 부근과, 단자 전극(5f)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다.
2단 공진기(Ra, Rb)는 제 1 송신 필터로서 작용하고, 3단 공진기(Rc, Rd, Re)는 제 1 수신 필터로서 작용한다. 마찬가지로, 2단 공진기(Ri, Rj)는 제 2 송신 필터로서 작용하고, 3단 공진기(Rf, Rg, Rh)는 제 2 수신 필터로서 작용한다.
도 1에 도시한 단자 전극(5a, 5b, 5c)을 각각 송신 신호 입력 단자(Tx1), 안테나 단자(ANT1), 수신 신호 출력 단자(Rx1)로써 이용하여, 제 1 유전체 듀플렉서를 형성한다. 또한, 단자 전극(5e, 5f, 5g)를 각각 수신 신호 출력 단자(Rx2), 안테나 단자(ANT2), 송신 신호 입력 단자(Tx2)로써 이용하여, 제 2 유전체 듀플렉서를 형성한다.
예를 들면, 상기 제 1 유전체 듀플렉서는 1800㎒의 주파수 대역을 이용하는 휴대 전화 시스템(PCS)에 적용되고, 제 2 유전체 듀플렉서는 800㎒의 주파수 대역을 이용하는 휴대 전화 시스템(AMPS)에 적용된다.
다음으로, 도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 제 2 구현예에 따른 유전체 듀플렉서의 구조를 설명한다.
도 4a는 인쇄 회로 기판에 실장되는 면으로써 유전체 블록의 정면 좌측면이 설정되도록 곧게 선 상태에서의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 4b는 유전체 듀플렉서의 내부 도체가 형성된 홀의 중심 축을 따라 통과하는 면에서의 단면도이다. 제 1 구현예의 경우와 달리, 제 2 구현예에서는, 유전체 블록(1)의 외부면에 개방면이 형성되지 않고, 내부 도체가 형성된 홀의 내부에 공진 선로의 개방단이 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2e)의 양개구면 부근에 내부 도체 비형성부(g)가 배치되고, 내부 도체가 형성된 홀(2f∼2j)의 한쪽 개구면 부근에 각각의 내부 도체 비형성부(g)가 배치되어 있다. 유전체 블록(1)의 외부면에는, 외부 도체(4)로부터 분리된 단자 전극(5a, 5b, 5c, 5d, 5f, 5g)이, 도 4a의 정면 좌측면에서 상하면에 걸쳐 형성되어 있다.
도 5는 도 4에 도시한 유전체 듀플렉서의 등가 회로도이다. 이 경우, 참조 문자 Ra∼Rj는, 도 4에 도시한 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2j)에 의해 형성되는 공진기들에 대응하는 공진기이다. 참조 문자 Ca는, 내부 도체(3a)의 한쪽 개방단 부근과 단자 전극(5a)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리키고, 참조 문자 Ce는, 내부 도체(3e)의 한쪽 개방단 부근과 단자 전극(5c)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다. 참조 문자 Cb 및 Cc는, 각 내부 도체(3b, 3c) 한쪽 개방단 부근과 단자 전극(5b)의 사이에서 발생하는 커패시터를 각각 가리킨다. 마찬가지로, 참조 문자 Cf는, 내부 도체(3f) 한쪽 개방면 부근과 단자 전극(5e)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리키고, 참조 부호 Cj는, 내부 도체(3j) 한쪽 개방면 부근과 단자 전극(5g)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다. 또한, 참조 문자 Cg 및 Ch는, 각 내부 도체(3g, 3h)의 한쪽 개방면 부근과 단자 전극(5f)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다. 참조 문자 Cs는, 각 내부 도체 비형성부(g)에서 발생하는 표유 용량을 나타낸다.
공진기(Ra∼Re)는 그 양단이 개방된 λ/2 공진기로서 작용한다. 공진기(Ra, Rb)는 표유 용량을 통하여 콤라인 결합되고, 이 2단 공진기는 제 1 송신 필터로서 이용된다. 또한, 공진기(Rc, Rd, Re)도 마찬가지로, 표유 용량을 통하여 콤라인 결합되고, 3단 공진기는 제 1 수신 필터로서 이용된다. 공진기(Rf∼Rj)는 λ/4 공진기로서 작용한다. 공진기(Rf, Rg)는 표유 용량을 통하여 콤라인 결합한다. 2단 공진기는 제 2 수신 필터로서 이용된다. 또한, 공진기(Rh, Ri, Rj)도 마찬가지로 표유 용량을 통해 콤라인 결합되고, 이 3단 공진기는 제 2 송신 필터로서 이용된다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 3 구현예에 따른 유전체 듀플렉서의 구조를 설명한다.
도 6은 인쇄 회로 기판에 실장되는 면으로써 정면 좌측면이 설정되도록 곧게선 상태에서의 외관을 나타내는 사시도이다. 제 1 구현예의 경우와 달리, 제 3 구현예에서는, 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2j)의 내부 직경을 일정하게 하고, 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2j)의 한쪽 개구면에, 내부 도체로부터 연장되는 결합 전극(6a∼6j)이 형성되어 있다. 그 외의 구조적인 부분은 제 1 구현예의 경우에 나타낸 것과 동일하다.
도 7은 도 6에 도시한 유전체 듀플렉서의 등가 회로도이다. 이 도에서, 참조 문자 Cab는 결합용 전극(6a)과 결합용 전극(6b) 사이에서 발생하는 커패시터를 가리키고, 참조 문자 Ccd는 결합 전극(6c)과 결합 전극(6d) 사이에서 발생하는 커패시터를 가리키고, 참조 문자 Cde는 결합 전극(6d)과 결합 전극(6e) 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다. 마찬가지로, 참조 문자 Cfg는 결합 전극(6f)과 결합 전극(6g) 사이에서 발생하는 커패시터를 가리키고, 참조 문자 Cgh는 결합 전극(6h)과 결합 전극(6h) 사이에서 발생하는 커패시터를 가리키고, 참조 문자 Cij는 결합 전극(6i)과 결합 전극(6j) 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다. 그 외의 구조적인 부분은 제 1 구현예에서 나타내는 경우와 마찬가지이다.
제 1 구현예∼제 3에 구현예에서, 단자 전극(5a, 5b, 5c)은, 단자 전극(5e, 5f, 5g)가 배치된 부분과 다른 개방면 부근에 배치되었다. 그러나, 단자 전극(5a, 5b, 5c)과, 나머지 단자 전극(5e, 5f, 5g)은 같은 열에 배치할 수도 있다. 전자의 배열에 따르면, 단자 전극으로 구성되는 두 시스템이 서로 떨어지기 때문에, 상호 간섭이 약해질 수 있고, 반대로, 후자의 구조에 따르면, 유전체 듀플렉서가 실장되는 인쇄 회로 기판상에, 두 시스템의 회로를 쉽게 배치할 수 있다.
다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 제 4 구현예에 따른 유전체 필터의 구성을 설명한다.
도 8a는 인쇄 회로 기판에 실장되는 면으로써 상기 구조의 정면 좌측면이 설정되도록 곧게 선 상태의 유전체 필터의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 8b는 유전체 필터의 내부 도체가 형성된 홀의 중심 축을 따라 통과하는 면에서의 단면도이다. 제 1 구현예의 경우와는 달리, 제 4 구현예에서는, 유전체 블록(1)내에 두 쌍의 수신 필터가 배치된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 유전체 블록(1)의 내부에는, 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2f)이 배치된다. 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2f)의 내부면에는, 내부 도체(3a∼3f)가 형성된다. 유전체 블록(1)에 네 측면과, 내부 도체가 형성된 홀(2d∼2f)의 각 한쪽 개방면에는, 외부 도체(4)가 형성된다. 더욱이, 도 1a에 도시한 유전체 블록(1)의 정면 좌측면에는, 외부 도체(4)로부터 분리된 단자 전극(5a, 5b, 5c)가 형성된다.
이와 같은 배열에 의해, 내부 도체(3a∼3c)는, 공진기의 각 단부가 개방되고 1/2 파장에서 공진하는 λ/2 공진기로서 작용하고, 내부 도체(3d∼3f)는, 공진기의 각 한쪽 단부가 단락되고 1/4 파장에서 공진하는 λ/4 공진기로서 작용한다.
도 9는 상술한 유전체 필터의 등가 회로도이다. 이 도에서, 참조 문자 Ra∼Rf는 내부 도체(3a∼3f)에 의해 형성된 공진기를 가리킨다. 참조 문자 Ca 및 Cf는, 내부 도체(3a, 3f)의 각 한쪽의 개방면 부근과 단자 전극(5a, 5c)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리키고, 참조 문자 Cc 및 Cd는, 내부 도체(3c, 3d)의 각한쪽의 개방면 부근과 단자 전극(5b)의 사이에서 발생하는 커패시터를 가리킨다.
3단 공진기(Ra∼Rc)는 제 1 수신 필터로서 작용하고, 3단 공진기(Rd∼Rf)는 제 2 수신 필터로서 작용한다. 그 결과, 도 8에 도시한 단자 전극(5a, 5b, 5c)은 각각 제 1 수신 신호 출력 단자(Rx1), 공통 입력 단자(COM), 제 2 수신 신호 출력 단자(Rx2)로서 이용되어, 두 개의 주파수 대역에 대응할 수 있는 수신 필터(다이플렉서)를 형성한다.
상술한 각 구현예에서, 단일 유전체로 이루어지는 유전체 블록을 이용하였다. 그러나, λ/2 공진기로 구성되는 제 1 주파수 대역 필터와, λ/4 공진기로 구성되는 제 2 주파수 대역 필터에는, 유전율이 다른 유전체를 이용할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시한 유전체 듀플렉서에서, 영역에 따라 비유전율이 다른 유전체 재료를 일체화한 유전체 블록을 이용할 수 있고, 내부 도체가 형성된 홀(2a∼2e)을, 내부 도체가 형성된 홀(2f∼2j)이 형성된 영역과 비유전율이 다른 영역에 형성한다. 이 배열로, 제 1 유전체 듀플렉서와 제 2 유전체 듀플렉서 사이의 주파수 비율을 1:2로 한정하지 않기 때문에, 주파수 비율을 임의의 비율로 설정할 수 있다.
상술한 구현예에서, 유전체 블록에 도체 필름을 배치함으로써, 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서가 형성되었다. 그러나, 유전체판에 도체 필름을 형성하고, 마이크로 스트립 선로로 구성된 공진기를 배치함으로써, 본 발명의 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 10a 및 도 10b를 참조하여, 제 5 구현예에 따른 두 개의 통신 장치의 구조를 설명한다. 도 10a에 도시한 듀플렉서는 제 1 구현예∼제 3 구현예중 하나를 나타낸 유전체 듀플렉서이다. 이 도에서, 다이플렉서는 높은 채널(1800㎒ 대역 : Hch)과 낮은 채널(800㎒ 대역 : Lch)의 합성/분리를 행하는 필터이다. Hch는 제 1 듀플렉서의 제 1 안테나 단자(ANT1)에 접속하고, Lch는 제 2 듀플렉서의 제 2 안테나 단자(ANT2)에 접속되어 있다. 제 1 듀플렉서의 단자(Tx1, Rx1)는 각각 1800㎒ 대역의 송신 회로와 1800㎒ 대역의 수신 회로에 접속되어 있다. 제 2 듀플렉서의 단자(Tx2, Rx2)는 800㎒ 대역의 송신 회로와 800㎒ 대역의 수신 회로에 각각 접속되어 있다.
도 10b에 도시하는 수신 필터는 제 4 구현예에 나타낸 필터이다. 또한, 참조 문자 SW는, 송신 신호와 수신 신호를 시간-분할-다중 송신하는 스위치를 나타낸다. 스위치(SW)의 수신 신호 출력 포트는 수신 필터의 공통 단자에 접속되고, 수신 필터의 제 1 수신 신호 출력 단자(Rx1)는 1800㎒ 대역의 수신 회로에 접속되고, 수신 필터의 제 2 수신 신호 출력 단자(Rx2)는 800㎒ 대역의 수신 회로에 접속되어 있다.
이런 방식으로, 듀플렉서 및 필터를 두 주파수에 공용함으로써, 전체가 소형화된 통신 장치를 생산할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 한 양상에 따르면, 단일 유전체 부재 및 유전체 부재상에 형성된 도체 필름을 이용하여, 복수의 λ/2 공진기로 구성된 제 1 필터 및 복수의 λ/4 공진기로 구성된 제 2 필터를 형성함으로써, 두 개의 주파수 대역에 각각 대응하는 소형화된 유전체 필터를 얻을 수 있다.
또한, λ/2 공진기와 λ/4 공진기의 길이가 실질적으로 동일하기 때문에, 예를 들면, 직육면체의 유전체 블록을 이용하여 유전체 필터가 형성되는 경우, 단차부가 발생하지 않기 때문에, 유전체 블록에는 크렉이 발생하지 않는다. 더욱이, 유전체 블록 자체 및 완성된 유전체 필터를 꽉 쥐기 용이하기 때문에, 유전체 필터의 생산 및 인쇄 회로 기판에 필터를 실장하는 것이 용이해진다.
게다가, 제 1 필터 및 제 2 필터의 주파수 비율이 1:2로 한정되지 않기 때문에, 그 비율은 임의의 주파수 비율로 될 수 있고, 적당한 통신 시스템에 적용할 수 있는 유전체 필터를 용이하게 얻을 수 있다.
더욱이, λ/2 공진기 및 λ/4 공진기로서 작용하는 내부 도체가 형성된 홀을 서로 평행하도록 배치함으로써, 유전체 블록의 구성 및 유전체 블록상에 도체 필름을 형성하는 것이 용이해질 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 두 개의 주파수 대역에 적용할 수 있는 안테나 듀플렉서로 이용할 수 있는 소형화된 유전체 듀플렉서를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 소형화된 고주파 회로 단부를 형성할 수 있기 때문에, 전체가 소형화된 통신 장치를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 단일 유전체 부재;
    양 단부가 모두 개방되거나 모두 단락되고, 1/2 파장에서 공진하는 복수의 λ/2 공진기를 포함하는 제 1 주파수 대역 필터;
    한 단부는 단락되고 다른 단부는 개방되어 있으며, 1/4 파장에서 공진하는 복수의 λ/4 공진기를 포함하는 제 2 주파수 대역 필터; 및
    상기 단일 유전체 부재상에 형성되고, 그 내부에 상기 복수의 λ/2 공진기 및 상기 복수의 λ/4 공진기가 배치된 도체 필름;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 λ/2 공진기와 λ/4 공진기의 개방면측 선로 임피던스를, 그 단락면측의 선로 임피던스와 다르게 하여, 상기 λ/2 공진기와 λ/4 공진기의 공진 주파수를 소정의 값으로 설정하지만, 상기 λ/2 공진기와 λ/4 공진기 양자의 길이를 실질적으로 동일하게 한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 λ/2 공진기로 구성된 제 1 주파수 대역 필터의 유전율을, 상기 λ/4 공진기로 구성된 제 2 주파수 대역 필터의 유전율과 다르게 한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 내부 도체가 형성된 홀을 서로 평행하게 배치함으로써 형성되는 유전체 동축 공진기에 의해, 상기 복수의 공진기가 유전체 블록내에 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 유전체 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 유전체 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
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