KR100388054B1 - 일체형 유전체 듀플렉서 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 일체형 유전체 듀플렉서는 일면을 개방면으로 하고 그 개방면을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질이 도포되어 외부도체가 형성되는 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 개방면과 그 대응되는 후면을 관통하고 그 내부면에 내부도체가 형성된 공진홀과 상기 개방면과 그 이웃되는 상면에 걸쳐 공진홀 주위에 형성되는 커플링 패턴을 포함하는 다수의 공진기로 이루어져 수신신호를 필터링 하는 수신단과, 상기 유전체 블록의 개방면과 그 대응되는 후면을 관통하고 그 내부면에 내부도체가 형성된 공진홀과 상기 개방면과 그 이웃되는 상면에 걸쳐 공진홀 주위에 형성되는 커플링 패턴을 포함하는 다수의 공진기로 이루어져 송신신호를 필터링 하는 송신단과, 상기 유전체 블록의 개방면과 그 이웃되는 하면에 걸쳐 형성되어 신호 입력 및 출력 기능을 수행하는 입출력 전극부로 구성되어 유전체 블록의 개방면과 그 개방면에 인접하여 입출력 전극부가 형성된 대응면에 커플링 패턴을 걸쳐 형성함으로써 튜닝 작업자의 넓은 시야를 확보하고 작업 능률 및 정확성을 향상하는 효과가 있다.

Description

일체형 유전체 듀플렉서{A monoblock dielectric duplexer}

본 발명은 유전체 듀플렉서에 관한 것으로서, 특히 유전체 블록의 개방면에 스크린 인쇄되었던 커플링 패턴을 개방면과 그 개방면에 인접하여 입출력 전극부가 형성된 대응면에 걸쳐 형성함으로써 튜닝 작업자의 넓은 시야 확보가 가능한 일체형 유전체 듀플렉서에 관한 것이다.

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.

상기 고주파 회로에 이용되고 있는 부품 중에서 유전체 필터는 고주파 신호 중 필요한 신호만을 통과시키거나 저지시키는 대역통과 또는 대역저지 필터(Band Pass Filter or Band Stop Filter)로 구성되며 무선기기의 프런트-엔드(Front-End) 송수신단에 적용되고 있다.

상기와 같은 유전체 필터의 구현방법는 크게 일체형 필터와 공진기 결합형 필터로 분류된다. 상기 일체형 필터에는 하나의 블록으로 이루어진 유전체 블록에 공진기 홀이 형성되어 있고, 입출력 전극 그리고 커플링을 위한 커플링(coupling) 패턴이 형성된다. 이때, 커플링 패턴 사이에 인터디지털 커패시턴스(inter-digital capacitance)가 존재하는데 이 커패시턴스를 조절함으로써 공진기 사이의 커플링값을 조절할 수 있게 된다.

한편, 공진기 결합형 필터는 여러 개의 공진기를 커플링 보드를 통해 결합시키는 구조로 보드(board) 상에 소정의 커패시턴스 값이 나타나도록 패턴을 형성함으로써 공진기 사이의 커플링을 조절하는 구조로 되어 있다.

도 1a는 종래의 일체형 유전체 듀플렉서의 구조를 도시한 것이고, 도 1b는 종래 일체형 유전체 듀플렉서의 튜닝 작업을 도시한 것이다.

종래의 일체형 유전체 듀플렉서는 일반적으로 직육면체 형상으로 이루어진 유전체 블록(D1)의 일면을 개방면(1)으로 하고 그 개방면(1)을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질이 도포되어 있다. 또한, 상기 유전체 블록(D1)의 내부에는 상기 개방면(1)과 그에 대응하는 타측 후면(2)을 관통하는 다수의 공진홀(미도시)이 일정간격으로 평행하게 배열되어 있으며, 그 내부면도 전도성 물질이 도포되어 공진기(미도시)를 형성한다.

상기 개방면(1)의 공진홀(미도시) 주위에는 소정의 크기로 형성되어 공진홀(미도시)의 내부면에 형성된 내부도체와 연결된 커플링 패턴(H1)이 형성되어 공진기에 부하 커패시턴스를 부가하고 인접하는 공진기 사이에 결합 커패시턴스를 형성한다. 또한, 상기 외부도체로부터 개방면(1)으로 전도성 물질이 연장된 커플링 패턴(H1)과, 신호의 입력 및 출력을 위한 입출력 단자 및 안테나 단자(미도시)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 일체형 유전체 듀플렉서의 외부면에는 접지 효과를 증대시키기 위해 유전체 블록(D1)의 개방면(1)과 외부도체를 연결하여 외부 금속 케이스(C1)가 추가로 형성되어 있다.

이러한 유전체 듀플렉서는 외부 치수 규격이 공진홀(미도시)의 길이에 선형적으로 비례하며, 유전체 블록(D1)의 개방면(1)에 공진홀(미도시)의 내부도체와 연결되어 스크린 프린팅된 커플링 패턴(H1)의 치수 규격은 공진 주파수에 비례한다.

그러므로, 작업자에 의한 튜닝이 없이 필터 중심주파수의 엄격한 공차를 얻는다는 것은 매우 어려우므로 튜닝 작업은 필수적이다.

그러나, 튜닝 작업은 대부분 커플링 패턴(H1)이 인쇄된 개방면(1)을 작업자가 직접 튜닝용 그라인드(TG1)를 사용하여 어느 특정 부분(T1)의 금속을 제거하는 방법으로 이루어지므로, 점차 유전체 듀플렉서의 소형화로 인해 커플링 패턴 인쇄면이 좁아지고 이에 따라 작업자의 튜닝 작업의 능률성과 정확성이 떨어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 유전체 블록의 개방면에 스크린 인쇄되었던 커플링 패턴을 개방면과 그 개방면에 인접하여 입출력 전극부가 형성된 대응면에 걸쳐 형성함으로써 튜닝 작업자의 넓은 시야 확보가 가능하고 개방면의 패턴치수 규격을 완화할 수 있는 일체형 유전체 듀플렉서를 제공하는데 있다.

도 1a는 종래의 일체형 유전체 듀플렉서의 구조를 도시한 전면도,

도 1b는 종래의 일체형 유전체 듀플렉서의 튜닝 작업을 도시한 측면도,

도 2a는 본 발명에 의한 일체형 유전체 듀플렉서의 구조를 도시한 사시도,

도 2b는 본 발명에 의한 일체형 유전체 듀플렉서의 하면을 도시한 평면도,

도 3a는 본 발명에 의한 외부 금속 케이스를 장착한 일체형 유전체 듀플렉서를 도시한 평면도,

도 3b는 본 발명에 의한 일체형 유전체 듀플렉서의 튜닝 작업을 도시한 측면도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

D2 : 유전체 블록 11 : 개방면

12 : 후면 13 : 하면

14 : 상면 H2 : 커플링 패턴

Ant1 : 안테나 전극 P11 및 P12 : 제 1 및 제 2 입출력 전극

R11 내지 R18 : 제 1 내지 제 8 공진홀

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 일체형 유전체 듀플렉서의 특징에 따르면, 일면을 개방면으로 하고 그 개방면을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질이 도포되어 외부도체가 형성되는 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 개방면과 그 대응되는 후면을 관통하고 그 내부면에 내부도체가 형성된 공진홀과 상기 개방면과 그 이웃되는 상면에 걸쳐 공진홀 주위에 형성되는 커플링 패턴을 포함하는 다수의 공진기로 이루어져 수신신호를 필터링 하는 수신단과, 상기 유전체 블록의 개방면과 그 대응되는 후면을 관통하고 그 내부면에 내부도체가 형성된 공진홀과 상기 개방면과 그 이웃되는 상면에 걸쳐 공진홀 주위에 형성되는 커플링 패턴을 포함하는 다수의 공진기로 이루어져 송신신호를 필터링 하는 송신단과, 상기 유전체 블록의 개방면과 그 이웃되는 하면에 걸쳐 형성되어 신호 입력 및 출력 기능을 수행하는 입출력 전극부로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

TEM 모드 공진기를 이용한 일체형 유전체 듀플렉서는 이동통신 단말기의 송수신 신호를 분리하는 핵심 부품으로 소형화 및 저가격, 고특성화에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.

도 2a는 본 발명에 의한 일체형 유전체 듀플렉서의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 일체형 유전체 듀플렉서의 하면을 도시한 것이다.

일반적으로 직육면체의 형상을 가지는 유전체 블록(D2)은 일면을 개방면(11)으로 하고 상기 개방면(11)을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질이 도포되어 외부도체를 형성한다.

상기 유전체 블록(D2)에는 개방면(11)을 입구로 하고 그 개방면(11)에 대응하는 타측 후면(12)을 출구로 하여 일정간격으로 평행하게 관통하는 복수의 공진홀(R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18)이 형성되는 동시에 각 공진홀(R11 내지 R18)의 내부면에 전도성 물질이 도포되어 내부도체가 형성된 제 1 내지 제 8 공진기(R11 내지 R18)가 형성된다.

상기 개방면(11)의 공진홀(R11 내지 R18) 주위에는 전도성 물질이 소정의 크기로 형성되어 공진홀(R11 내지 R18)의 내부면에 형성된 내부도체와 연결되는 커플링 패턴(H2)이 형성되어, 공진기에 부하 커패시턴스를 부가하고 이웃하는 공진기 사이에 결합 커패시턴스를 형성한다. 또한, 신호 입력 및 출력의 기능을 수행하기 위해 상기 유전체 블록(D2)의 개방면(11)과 하면(13)에 걸쳐 형성된 제 1 및 제 2 입출력 전극, 안테나 전극(P11 및 P12, Ant1)이 형성된다.

상기 커플링 패턴(H2)은 상기 개방면(11)과 그 인접한 상면(14)에 걸쳐 형성되는 동시에 상기 상면(14)의 외부도체와 일정간격 이격되도록 전도성 물질이 제거된 패턴에 의해 고립된다.

일체형 유전체 듀플렉서는 일반적으로 송신단과 수신단(미도시)으로 이루어지는데, 상기 안테나 전극(Ant1)을 중심으로 좌측에 형성된 3개의 공진홀(R12, R13, R14)은 외부로 고주파를 출력하는 송신단(미도시)이고, 우측에 형성된 4개의 공진홀(R15, R16, R17, R18)은 외부로부터 고주파를 수신하는 수신단(미도시)이다.

이때, 상기 수신단(미도시)은 수신주파수에 대한 통과특성을 갖고 송신주파수에 대해서는 저지특성을 갖는 반면에, 상기 송신단(미도시)은 송신주파수에 대해서는 통과특성을 갖고 수신주파수에 대해서는 저지특성을 갖는다.

도 3a는 도 2a와 같은 구성의 일체형 유전체 듀플렉서에 외부 금속 케이스(C2)를 장착한 것을 도시하고, 도 3b는 도 3a의 일체형 유전체 듀플렉서의 튜닝 작업을 도시한 것이다.

종래의 일체형 유전체 듀플렉서에서는 커플링 패턴이 개방면에 형성된 공진홀에 인접하여 인쇄되고, 이 부분에서 튜닝 작업이 이루어진 반면에 본 발명에서는 커플링 패턴(H2)이 개방면(11)과 그에 인접한 상면(14)에 동시에 형성되는 동시에 튜닝용 그라인드(TG2)를 이용하여 상기 커플링 패턴(H2)이 인쇄된 특정 부분(T2)의 금속을 제거하는 튜닝 작업이 이루어진다.

따라서, 튜닝이 이루어지는 커플링 패턴(H2)이 튜닝 작업자의 시야가 넓고 작업하기 쉬운 면(14)에 형성됨으로써 작업능률과 정확도를 높일 수 있다.

또한, 개방면에 형성된 커플링 패턴(H2)의 간격이 넓어짐으로써 인쇄공정이 용이하고, 대역폭이 넓어지며, 특성에 따라 전극조절이 용이함으로써 유전체 듀플렉서의 소형화가 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일체형 유전체 듀플렉서는 유전체 블록의 개방면에 스크린 인쇄되었던 커플링 패턴을 개방면과 그 개방면에 인접하여 입출력전극부가 형성된 대응면에 걸쳐 형성함으로써 튜닝 작업자의 넓은 시야 확보가 가능하게 되어 작업 능률과 정확도가 상승될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일체형 유전체 듀플렉서는 커플링 패턴의 간격이 넓어짐으로써 인쇄공정이 용이하고, 대역폭이 넓어지며, 특성에 따라 전극조절이 용이함으로써 유전체 듀플렉서의 소형화가 가능할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 일면을 개방면으로 하고 그 개방면을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질이 도포되어 외부도체가 형성되는 유전체 블록과;

   상기 유전체 블록의 개방면과 그 대응되는 후면을 관통하고 그 내부면에 내부도체가 형성된 공진홀과 상기 개방면과 그 이웃되는 상면에 걸쳐 공진홀 주위에 형성되는 커플링 패턴을 포함하는 다수의 공진기로 이루어져 수신신호를 필터링 하는 수신단과;

   상기 유전체 블록의 개방면과 그 대응되는 후면을 관통하고 그 내부면에 내부도체가 형성된 공진홀과 상기 개방면과 그 이웃되는 상면에 걸쳐 공진홀 주위에 형성되는 커플링 패턴을 포함하는 다수의 공진기로 이루어져 송신신호를 필터링 하는 송신단과;

   상기 유전체 블록의 개방면과 그 이웃되는 하면에 걸쳐 형성되어 신호 입력 및 출력 기능을 수행하는 입출력 전극부로 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 유전체 듀플렉서.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 커플링 패턴은 상기 입출력 전극부가 형성되는 면과 대응되는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 유전체 듀플렉서.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 커플링 패턴은 공진홀 내부에 형성된 내부도체와 연결되어 공진홀 주위에 형성됨으로써 공진기에 부하 커패시턴스를 제공하고 공진기 사이에 전자적인 커플링을 형성하는 다수의 도체패턴으로 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 유전체 듀플렉서.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 커플링 패턴에서 유전체 듀플렉서의 공진주파수를 조절하기 위한 튜닝 작업이 수행되는 것을 특징으로 하는 일체형 유전체 듀플렉서.