KR100394802B1 - 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법 - Google Patents

듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법 Download PDF

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KR100394802B1
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Abstract

본 발명은 설계 자유도를 대폭 유지하면서 소형으로 결합 강도를 향상시킬 수 있는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 제공한다. 듀얼 모드 대역통과필터는 유전체 기판의 주면 상에 또는 내부에 부분적으로 배치된 금속막을 포함하고 있다. 이 금속막에 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시킨다. 금속막은 입출력 결합회로와 결합한다. 입출력 결합회로의 적어도 결합부 또는 입출력부는 금속막의 주위를 따른 방향으로 이동한다.

Description

듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법{Method for adjusting frequency of attenuation pole of dual mode band pass filter}
본 발명은, 예를 들어 마이크로파(microwave) 대역에서 밀리파(milliwave) 대역까지의 범위에서 사용되는 통신장치에서 대역필터로서 사용하는 듀얼 모드 대역통과 필터에 관한 것이다.
종래에, 고주파 대역에서 사용하는 대역통과필터로서, 다양한 종류의 듀얼 모드 대역통과필터가 공지되어 있다(MINIATURE DUAL MODE MICROSTRIP FILTERS, J.A. Curtis and S.J. Fiedziuszko, 1991 IEEE MTT-S Digest, etc.)
도 12 및 도 13은 각각 종래 듀얼 모드 대역통과필터를 설명하는 도식적인 평면도이다.
도 12에 도시된 대역통과필터(200)에서는, 유전체 기판(도시되지 않음) 상에 원형의 도전막(201)이 형성되어 있다. 이 도전막(201)에는 서로 90°의 각도를 이루면서 결합하고 있는 입출력 결합회로(202)와 입출력 결합회로(203)가 배치되어 있다. 부가하여, 이 입출력 결합회로(203)가 배치된 부분에 대해서 45°의 각을 이루는 위치에 선단 개방 스터브(204; top-end open stub)가 형성되어 있다. 이러한 구성으로, 공진 주파수가 다른 2개의 공진 모드가 서로 결합하므로,대역통과필터(200)는 듀얼 모드 대역통과필터로서 작동한다.
또한, 도 13에 도시된 듀얼 모드 대역통과필터(210)에서는, 유전체 기판 상에 대략 정방형 형상의 도전막(211)이 형성되어 있다. 이 도전막(211)에는 서로 90°의 각도를 이루면서 결합하고 있는 입출력 결합회로(212)와 입출력 결합회로(213)가 배치되어 있다. 아울러, 도전막(211)에서, 입출력 결합회로(213)에 대해서 135°의 각도를 이루는 위치의 코너(corner)를 절삭하여, 절삭부(211a)를 형성한다. 이러한 구성으로, 2개의 공진 모드의 공진 주파수가 서로 다르게 된다. 그 결과, 2개의 공진 모드가 서로 결합하므로, 대역통과필터(210)는 듀얼 모드 대역통과필터로서 작동한다.
한편, 도 12에 도시된 원형의 도전막(201) 대신에, 루프 형상(loop-shaped)의 도전막을 사용하는 듀얼 모드 대역통과필터가 제공되고 있다. 즉, 일본특허 공보 9-139612호 및 9-162610호 각각에는 상술한 듀얼 모드 대역통과필터가 개시되어 있다. 이 듀얼 모드 대역통과필터는 루프 형상의 링(ring) 전송선로를 구비하고 있다. 부가하여, 도 12에 도시된 듀얼 모드 대역통과필터의 경우처럼, 입출력 결합회로들은 그들 사이의 중심각이 90°를 이루고 있게 배치되어 있고, 이 링 전송선로의 일부에는 선단 개방 스터부가 배치되어 있다.
도 12 및 도 13에 도시된 종래의 각 듀얼 모드 대역통과필터에서는, 2개의 다른 공진 주파수에서 공진하는 2단의 대역통과필터를 구성할 수 있다. 그 결과, 소형의 대역통과필터를 얻을 수 있다.
그러나, 상기 각 듀얼 모드 대역통과필터에서, 원형 또는 정방형 형상의 도전막 패턴은 입출력 결합회로들을 상기 각 특정 각도로 서로 결합시키는 구조를 가지고 있지만, 2개의 공진 모드 사이의 결합 강도를 증가시킬 수 없다. 따라서, 필터용의 광범위한 통과대역을 얻을 수 없다는 문제점이 있다.
도 12에 도시된 대역통과필터에서, 도전막(201)은 원형이다. 도 13에 도시된 대역통과필터에서, 도전막(211)은 대략 정방형 형상이다. 즉, 2개의 도전막(201, 211)은 형상에 제한이 있다. 그 결과, 상기 각 대역통과필터에서는, 특히 원형 또는 정방형 도전막의 치수에 의해 주파수 대역이 정해지므로, 감쇠극의 위치(주파수)를 용이하게 조정할 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 제공하는 것이다. 이러한 대역통과필터에서는, 종래 기술의 상술한 문제점을 해결할 수 있고, 필터를 소형화시킬 수 있다. 부가하여, 본 발명은 2개의 공진 모드 사이의 결합 강도를 증가시킬 수 있다. 아울러, 본 발명은 듀얼 모드 대역통과필터의 설계 자유도를 대폭 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 설명하는 도식적인 평면도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 사시도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터에서 입출력부의 위치를 변위시키는 경우의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 제 1 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터에서 입출력부의 결합부에 대한 결합점의 위치가 한층 더 변위되는 경우의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 설명하는 도식적인 평면도이다.
도 7은 제 2 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8은 제 2 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터에서 입출력부의 위치가 변위되는 경우의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 9는 제 2 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터에서 입출력부의 결합부에 대한 결합점의 위치가 한층 더 변위되는 경우의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 설명하는 도식적인 평면도 및 부분적인 절삭 정면도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 설명하는 도식적인 평면도 및 부분적인 절삭 정면도이다.
도 12는 종래 듀얼 모드 대역통과필터를 설명하는 도식적인 평면도이다.
도 13은 또 다른 종래 듀얼 모드 대역통과필터를 설명하는 도식적인 평면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 >
1, 11, 21, 31 ... 듀얼 모드 대역통과필터
2 ... 유전체 기판 3 ... 금속막
3a ... 개구부 3b, 3c ... 금속막의 측선
3d ... 금속막의 정점 4 ... 접지전극
5, 6 ... 입출력 결합회로 5a, 6a ... 결합부
5b, 6b ... 입출력부 15, 16 ... 입출력 결합회로
25, 26 ... 입출력 결합회로 25a, 26a ... 결합부
25b, 26b ... 입출력부 35, 36 ... 입출력 결합회로
35a, 36a ... 비아홀 전극
본 발명의 제 1 특징에 따르면, 본 발명은 유전체 기판의 한쪽 표면 상에 또는 유전체 기판의 내부에 금속막을 형성하는 단계; 상기 유전체 기판의 적어도 일부를 거쳐서 상기 유전체 기판의 두께 방향으로 상기 금속막과 중첩되게 접지전극을 배열하는 단계; 상기 금속막에 적어도 1개의 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시키는 단계; 상기 금속막에 결합되고, 결합부와 입출력부로 구성되는 입출력 결합회로를 형성하는 단계; 상기 금속막의 주위에 갭으로 간격을 두고 상기 입출력 결합회로의 상기 결합부를 용량적으로 결합시키는 단계; 및 상기 입출력 결합회로의 상기 결합부와 상기 입출력부를 결합시키는 단계를 포함하는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 제공한다. 상기 방법에서, 결합부와 입출력부 중의 적어도 하나는 금속막의 주위를 따른 방향으로 이동한다.
본 발명의 제 2 특징에 따르면, 본 발명은 유전체 기판의 한쪽 표면 상에 또는 유전체 기판의 내부에 금속막을 형성하는 단계; 상기 유전체 기판의 적어도 일부를 거쳐서 상기 유전체 기판의 두께 방향으로 상기 금속막과 중첩되게 접지전극을 배열하는 단계; 상기 금속막에 적어도 1개의 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시키는 단계; 및 상기 금속막에 결합되게 입출력 결합회로를 형성하는 단계를 포함하는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 제공한다. 상기 방법에서, 입출력 결합회로는 스트립선로 또는 마이크로스트립 선로에 의해 구성된다. 스트립선로 또는 마이크로스트립 선로의 한 단부가 금속막에 직접적으로 그리고 전기적으로 접속되어 있다. 스트립선로 또는 마이크로스트립 선로를 금속막에 결합시키는 결합점은 금속막의 주위를 따라서 이동한다.
본 발명의 제 3 특징에 따르면, 본 발명은 유전체 기판의 한쪽 표면 상에 또는 유전체 기판의 내부에 금속막을 형성하는 단계; 상기 유전체 기판의 적어도 일부를 거쳐서 상기 유전체 기판의 두께 방향으로 상기 금속막과 중첩되게 접지전극을 배열하는 단계; 상기 금속막에 적어도 1개의 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시키는 단계; 및 상기 금속막에 결합되게 입출력 결합회로를 형성하는 단계를 포함하는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 제공한다. 상기 방법에서, 금속막과 입출력 결합회로는 유전체 기판의 다른 유전체층에 형성되어 있다. 입출력 결합회로가 유전체 기판의 유전체층을 통해서 금속막과 중첩하고 있어서, 입출력 결합회로는 금속막에 용량적으로 결합하고 있다. 금속막에 입출력 결합회로를 결합시키는 결합점은 유전체 기판의 유전체층 상에서 금속막의 주위를 따라서 이동한다.
본 발명의 제 4 특징에 따르면, 본 발명은 유전체 기판의 한쪽 표면 상에 또는 유전체 기판의 내부에 금속막을 형성하는 단계; 상기 유전체 기판의 적어도 일부를 거쳐서 상기 유전체 기판의 두께 방향으로 상기 금속막과 중첩되게 접지전극을 배열하는 단계; 상기 금속막에 적어도 1개의 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시키는 단계; 상기 금속막에 결합되게 입출력 결합회로를 형성하는 단계; 및 상기 입출력 결합회로와 상기 금속막 사이에서 비아홀 전극(via-hole electrode)을 가지고 있는 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 제공한다. 상기 방법에서, 비아홀 전극의 한쪽 단부는 입출력 결합회로에 전기적으로 접속되어 있고, 다른쪽 단부는 금속막에 전기적으로 접속되어 있다. 입출력 결합회로와 금속막에 비아홀 전극을 접속시키는 위치는 금속막의 주위를 따라서 이동한다.
본 발명은, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 상세하게 설명함으로써 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 설명하는 도식적인 평면도이다. 도 2는 도 1의 듀얼 모드 대역통과필터의 사시도이다.
듀얼 모드 대역통과필터(1)는 직사각형 판 형상의 유전체 기판(2)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서, 유전체 기판(2)은 유전율(εr) 2.58의 플루오르계 수지(fluoro resin)로 구성된다. 그러나, 본 실시형태 및 하기 다른 실시형태들에서, 유전체 기판을 구성하는 유전체 재료가 상기 플루오르계 수지로만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, BaO-Al2O3-SiO2계 세라믹 등의 적합한 유전체 재료를 사용할 수 있다.
상기 유전체 기판(2)의 두께에도 특별한 제한이 없다. 본 실시형태에서, 기판의 두께는 350㎛로 설정된다.
유전체 기판(2)의 상면(2a) 상에는 공진기를 형성하는 금속막(3)이 형성되어 있다. 이 금속막(3)은 유전체 기판(2) 상에 부분적으로 배치되어 있다. 이 금속막(3)은 마름모 형상을 가지고 있다. 부가하여, 금속막(3)에는 개구부(3a)가 형성되어 있다. 이 개구부(3a)는 직사각 평면 형상을 가지고 있고, 개구부(3a)의 세로 길이는 금속막(3)의 긴쪽의 대각선 방향에 평행하다.
본 실시형태에서는, 마름모 형상의 금속막(3)에서, 각 측선의 길이는 15㎜ 이고, 긴쪽의 대각선 길이는 24㎜ 이며, 짧은쪽의 대각선 길이는 18㎜ 이다. 또한, 개구부(3a)의 긴쪽의 측선 길이는 9㎜ 이고, 짧은쪽의 측선 길이는 0.2㎜ 이다. 개구부(3a)는, 개구부(3a)의 중심과 금속막(3)의 중심이 서로 일치하도록 형성된다. 금속막(3)과 개구부(3a)의 각 치수 및 개구부(3a)의 위치는 상기 실시형태에 나타낸 경우로만 제한되지 않고, 원하는 중심 주파수와 원하는 대역폭에 따라서 필요에 따라 적당하게 변화될 수 있다.
한편, 유전체 기판(2)의 하면 전체에는 접지전극(4)이 배치되어 있다.
상기 금속막(3)에는, 입출력 결합회로(5, 6)가 큰 내각을 사이에 두고 형성된 한쌍의 측선(3b, 3c)과 소정의 갭으로 간격을 두고 분리 배치되어 있다. 입출력 결합회로(5, 6)는 금속막(3)과 동일한 재료로 만들어지는 금속막을 유전체 기판(2) 상에 배치함으로써 구성된다. 입출력 결합회로(5, 6)는 각각 결합부(5a, 6a) 및 입출력부(5b, 6b)를 가지고 있다. 결합부(5a, 6a)는 도 1에 도시된 바와 같이 평행사변형 형상을 가지고 있다. 그러나, 결합부(5a)가 금속막(3)의 측선(3b)에 평행한 모서리(5c)를 가지고 있고, 결합부(6a)도 금속막(3)의 측선(3c)에 평행한 모서리(6c)를 가지고 있으면, 결합부(5a, 6a)에 그 외의 적당한 형상을 적용할 수도 있다. 결합부(5a, 6a)의 모서리(5c, 6c)는 금속막(3)의 측선(3b, 3c)과 소정의 갭(g)으로 간격을 두고 대면하고 있다. 이러한 구성으로, 결합부(5a, 6a)는 금속막(3)과 용량 결합한다.
입출력부(5b)는 결합부(5a)와 결합하고, 입출력부(6b)는 결합부(6a)와 결합하고 있으며, 입출력부(5b, 6b)는 외부 회로와 전기적으로 접속되어 있다.
본 실시형태에서는, 예를 들어 입출력 결합회로(5)와 접지전극(4)과의 사이에 입력 전압을 인가하면, 입출력 결합회로(6)와 접지전극(4)과의 사이에서 출력전압이 인출되는 결과를 얻게 된다. 이 경우에, 금속막(3)이 마름모 형상이고, 개구부(3a)가 금속막(3)의 내부에 형성되므로, 발생하는 2개의 공진 모드가 서로 결합하여, 본 발명의 제 1 실시형태의 필터는 듀얼 모드 대역통과필터로서 작동할 수 있다.
다시 말해, 듀얼 모드 대역통과필터(1)에서는, 입출력 결합회로(5)의 결합부(5a)의 중심과 입출력 결합회로(6)의 결합부(6a)의 중심을 연결하는 가상 직선의 방향에서 발생하는 공진 모드, 및 이 가상 직선에 직교하는 방향으로 발생하는 공진 모드를 얻게 된다. 상기 가상 직선에 직교하는 방향으로의 공진 전류는 개구부(3a)에 의해 방해받는다. 그러면, 인덕턴스 부하 효과(inductance loading effect)가 발생하고, 상기 가상 직선에 직교하는 방향으로의 공진 주파수가 저주파측으로 이동한다. 개구부(3a)의 크기를 조정함으로써, 저주파측의 이동량이 조정된다. 그 결과, 2개의 모드의 공진 모드가 서로 결합할 수 있다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 대역통과필터의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다. 도 3에서, 실선(A)은 반사 특성을 나타내고, 파선(B)은 통과 특성을 나타낸다. 부가하여, 도 4 및 그 외의 도면에 도시된 듀얼 모드 대역통과필터의 주파수 특성에 대해서도, 유사하게, 반사 특성은 실선(A)으로 나타내고 통과 특성은 파선(B)으로 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 화살표(C)로 나타낸 대역이 통과 대역인 대역통과필터가 구성되어 있다. 즉, 본 실시형태의 듀얼 모드 대역통과필터(1)에서는, 금속막(3)의 내부에 개구부(3a)를 형성함으로써, 2개의 공진 모드가 서로 결합하여 듀얼 모드 대역통과필터로서 작동하게 하는 주파수 특성을 얻을 수 있다.
본 실시형태의 듀얼 모드 대역통과필터(1)에 따른 감쇠극의 주파수 조정방법에서는, 입출력부(5b, 6b)가 각각 결합부(5a, 6a)와 결합하는 위치를 금속막(3)의 측선(3b, 3c)을 따라서 이동시킴으로써, 감쇠극의 주파수를 조정한다. 이를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명할 것이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 주파수 특성을 가지고 있는 듀얼 모드 대역통과필터에서, 결합부(5a, 6a)는 동일한 방법으로 형성된다. 구체적으로, 결합부(5a, 6a)는 각각 모서리(5c, 6c)를 가지고 있고, 각 모서리(5c, 6c)는 각 측선(3b, 3c)과 0.1㎜의 갭(g)으로 간격을 두고 분리되어 있다. 각 모서리(5c, 6c)는 정점(3d)과 갭(g)으로 간격을 두고 분리된 각 단부(5c1, 6c2)로부터 각 측선(3b, 3c)에 평행하게 13㎜의 길이를 가지고 있다. 또한, 입출력부(5b)와 결합부(5a)와의 결합점(Y1) 및 입출력부(6b)와 결합부(6a)와의 결합점(Y2)은, 입출력부(5b, 6b)를 연결하는 가상 직선(X)과 측선(3b, 3c)이 교차하는 각 위치(X1, X2)가 정점(3d)으로부터 5㎜의 거리가 되도록 정해진다.
도 4 및 도 5에 나타난 주파수 특성에 대해서는, 입출력부(5b)와 결합부(5a)와의 결합점 및 입출력부(6b)와 결합부(6a)와의 결합점이, 정점(3d)으로부터 측선(3b, 3c)을 따라서 7㎜ 및 9㎜의 간격을 둔 각 위치에 가상 직선을 배치하도록 정해진다.
도 3 내지 도 5를 비교하여 설명함으로써, 입출력부(5b, 6b)의 위치가 상술한 바와 같이 변위될 때에, 보다 구체적으로는, 입출력부(5b)와 결합부(5a)와의 결합점 및 입출력부(6b)와 결합부(6a)와의 결합점이 마름모 형상의 금속막(3)의 측선(3b, 3c) 방향을 따라서 이동하는 경우에도, 필터(1)는 듀얼 모드 대역통과필터로서 작동할 수 있다는 것을 확실하게 알수 있다. 또한, 상기 결합점들의 위치를 이동시킴으로써, 감쇠극의 주파수가 변화된다는 것도 알 수 있다.
즉, 본 실시형태에 따른 감쇠극의 주파수 조정방법에서는, 상술한 바와 같이, 입출력부(5b)와 결합부(5a)와의 결합점 및 입출력부(6b)와 결합부(6a)와의 결합점의 위치를 변화시킴으로써, 듀얼 모드 대역통과필터(1)의 감쇠극의 주파수를 조정할 수 있다.
따라서, 먼저, 유전체 기판 상에 동일한 치수의 마름모 형상의 금속막(3)을 형성하고, 유전체 기판의 내부에 개구부(3a)를 형성한다. 그 다음에, 입출력부(5b)와 결합부(5a)와의 결합점(Y1)의 위치 및 입출력부(6b)와 결합부(6a)와의 결합점(Y2)의 위치를 상기 위치들로부터 변위되도록, 결합부(5a, 6a)와 입출력부(5b, 6b)를 배치한다. 이러한 구성으로, 듀얼 모드 대역통과필터(1)는 원하는 감쇠극의 주파수를 확실하게 가질 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에서는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수를 용이하게 조정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 설명하는 도식적인 평면도이다. 또한, 도 6은 제 2 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터에서, 유전체 기판(도시하지 않음) 상에 배치된 금속막 및 입출력 결합회로만을 도시하고 있다. 도 6은 제 1 실시형태에 도시된 도 1과 동일하다.
제 1 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터(1)와 동일하게, 유전체 기판 이 형성되어 있고, 이 유전체 기판의 하면 상에는 접지전극이 형성되어 있다. 따라서, 제 2 실시형태에서 제 1 실시형태와 동일한 구성성분에 대해서는 설명을 생략한다.
제 2 실시형태에서, 금속막(3) 및 개구부(3a)는 제 1 실시형태와 동일한 방법으로 구성된다. 그러나, 제 1 실시형태와 다르게, 제 2 실시형태의 입출력 결합회로는 금속막(3)의 측선(3b, 3c)에 직접적으로 그리고 전기적으로 스트립선로(15, 16)를 접속시킴으로써 형성된다.
유전체 기판, 금속막(3) 및 개구부(3a)는 제 1 실시형태와 동일한 치수 및 재료로 형성된다. 다음으로, 스트립선로(15, 16)를 금속막(3)의 측선(3b, 3c)에 연결시는 점, 즉 결합점은 정점(3d)으로부터 5㎜, 7㎜ 및 9㎜의 위치에 위치되어, 3종류의 듀얼 모드 대역통과필터(1)를 구성한다. 도 7 내지 도 9는 이들 듀얼 모드 대역통과필터의 주파수 특성을 도시한다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 입출력 결합회로로서의 스트립선로(15, 16)가 금속막(3)의 측선(3b, 3c)에 직접적으로 접속되어 결합할 때에, 상기 각 필터가 듀얼 모드 대역통과필터로서 작동할 수 있다는 것을 알 수 있다. 부가하여, 스트립선로(15, 16)와 금속막(3)의 결합점의 위치가 측선(3b, 3c)을 따라서 이동할 때에, 감쇠극의 주파수가 변화될 수 있고, 이에 의해 감쇠극의 주파수 조정이 용이해진다. 스트립선로의 또 다른 구성으로서, 마이크로스트립선로 구성도 본 실시형태에 적용될 수 있다.
제 1 실시형태에서는, 감쇠극의 주파수를 조정하기 위해서, 결합부(5a, 6a)의 위치를 고정시키고, 입출력부(5b, 6b)의 위치를 변화시킨다. 제 2 실시형태에서는, 인덕턴스 코일에 의해 형성된 입출력 결합회로(15, 16)가 금속막(3)의 측선(3b, 3c)에 직접적으로 결합하고, 이들 결합점의 위치를 변화시켜 감쇠극의 주파수를 조정한다.
그러나, 본 발명은 상술한 제 1 및 제 2 실시형태로만 한정되지 않고, 입출력 결합회로의 구성 및 결합 방법에 따라서 다양하게 변형될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 설명하는 도식적인 평면도 및 부분적인 절삭 정면도이다.
제 3 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터(21)에서, 유전체 기판(22)의 내부에 금속막(3)이 형성되어 있다. 유전체 기판(22)의 상면(22a) 상에는, 입출력 결합회로(25, 26)가 형성되어 있다. 입출력 결합회로(25, 26)의 결합부(25a, 26a)는 유전체 기판의 유전체층을 거쳐서 금속막(3)과 중첩하도록 구성되어 있다. 다시 말해, 제 1 실시형태에서는, 입출력 결합회로가 금속막(3)과 동일 평면상에 형성되어 있고, 결합부(5a, 6a)가 각각 금속막(3)과 용량 결합하고 있다. 그러나, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 입출력 결합회로(25, 26)가 금속막(3)과 다른 위치에 형성되어도 된다. 이 경우에, 유전체 기판(22)은 복수개의 유전체층을 적층시킴으로써 형성된 다층 구조를 가지고 있고, 결합부(25a, 26a)는 유전체층을 통해서 금속막(3)에 용량 결합된다.
제 3 실시형태에서는, 입출력 결합회로(25, 26)와 금속막(3)의 결합점을 변화시킴으로써, 제 1 실시형태의 경우에 나타난 바와 같이, 감쇠극의 주파수를 변화시킬 수 있다.
제 1 실시형태에서는, 결합부(5a, 6a)를 고정시키고 입출력부(5b, 6b)의 위치를 변위시킨다. 또는, 결합부(5a, 6a)의 위치를 측선(3b, 3c)을 따라서 이동시킴으로써, 감쇠극의 주파수를 조정할 수 있다. 부가하여, 상기 2가지 방법을 함께 사용하여도 된다. 유사하게, 제 3 실시형태에서는, 입출력 결합회로(25, 26)의 결합부(25a, 26a)의 위치를 변화시킴으로써, 또는 결합부(25a, 26a)와 입출력부(25b, 26b)와의 결합 위치를 변화시킴으로써, 감쇠극의 주파수를 조정할 수 있다.
부가하여, 제 3 실시형태에 나타난 바와 같이, 본 발명의 조정방법을 사용하는 것이 가능한 듀얼 모드 대역통과필터에서는, 유전체 기판의 내부에 금속막이 형성되어도 된다. 부가하여, 입출력 결합회로에 대해서는, 이 결합회로가 유전체 기판의 상면에 형성될 필요는 없다. 입출력 결합회로는 유전체 기판의 내부에 형성되어도 된다. 또한, 제 1 실시형태에 나타난 바와 같이, 유전체 기판의 하면에 접지전극을 형성할 필요는 없다. 접지전극도 유전체 기판의 내부에 형성되어도 된다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법을 설명하는 도식적인 평면도 및 부분적인 절삭 정면도이다.
제 4 실시형태에서는, 유전체 기판(2)의 내부에 금속막(3)이 형성되어 있고, 인덕턴스 코일에 의해 형성된 입출력 결합회로(35, 36)가 유전체 기판(2)에 배치되어 있다. 입출력 결합회로(35, 36)는 비아홀 전극(35a, 36a)을 통해서 금속막(3)에 직접적으로 그리고 전기적으로 접속되어 있다.
다시 말해, 제 2 실시형태에서는, 입출력 결합회로로서의 스트립선로(15, 16)가 금속막(3)에 접속되어 금속막(3)과 동일 평면상에 형성되어 있다. 그러나, 제 4 실시형태에 나타난 바와 같이, 입출력 결합회로(35, 36)는 금속막(3)이 배치된 높이와 다른 높이에 배치되어도 된다. 제 4 실시형태에서는, 제 2 실시형태의 경우와 마찬가지로, 비아홀 전극(35a, 36a)의 위치를 변화시킴으로써, 즉 입출력 결합회로(35, 36)와 금속막(3)의 결합점의 위치를 변화시킴으로써, 감쇠극의 주파수를 조정할 수 있다. 부가하여, 입출력 결합회로는 유전체 기판의 내부에 형성되어도 된다.
상기 각 제 1 내지 제 4 실시형태에서, 금속막(3)은 마름모 형상을 가지고 있다. 그러나, 본 발명에서 사용하는 금속막(3)의 평면 형상은 마름모로만 제한되지 않고, 정사각형, 직사각형 및 삼각형 등의 그 외의 다각형, 또는 주위의 형상이 랜덤(random)한 금속막을 임의적으로 사용하여도 된다.
이제까지 상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 내지 제 4 특징에 따르면, 공진기를 형성하는 금속막은 유전체 기판 상에 배치되고, 이 금속막에 적어도 1개의 개구부가 형성되어 2개의 공진 모드가 결합한다. 따라서, 입출력 결합회로와 금속막의 결합점의 위치는 특별하게 제한되지 않는다. 그 결과, 2개의 공진 모드를 결합시킴으로써, 듀얼 모드 대역통과필터로서 필요한 대역 특성을 얻을 수 있다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 조정방법에서, 입출력 결합회로는 금속막과 용량 결합하는 결합부, 및 입출력부를 가지고 있다. 적어도 결합부 또는 입출력부는 금속막과 갭으로 간격으로 두고 금속막의 주위를 따른 방향으로 이동하므로, 감쇠극의 주파수를 용이하게 조정할 수 있다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 조정방법에서, 입출력 결합회로는 인덕터에 의해 형성된다. 각 입출력 결합회로의 한쪽 단부는 금속막에 직접적으로 그리고 전기적으로 접속되고, 입출력 결합회로와 금속막의 결합점은 금속막의 주위를 따라서 이동한다. 이러한 구성으로, 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수를 용이하게 조정할 수 있다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 조정방법에서, 금속막과 입출력 결합회로와의 사이에는 다층 유전체가 형성되어 있다. 입출력 결합회로는 다층 유전체를 통해서 금속막과 중첩하게 배치되어, 금속막과 용량 결합하고 있다. 이러한 구성에서는, 입출력 결합회로의 위치를 다층 유전체 상에서 금속막의 주위를 따라서 이동시킴으로써, 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수를 용이하게 조정할 수 있다.
본 발명의 제 4 특징에 따른 조정방법에서, 입출력 결합회로와 금속막과의 사이에는 비아홀 전극을 가지고 있는 절연층이 배치되어 있다. 비아홀 전극의 한쪽 단부는 입출력 결합회로에 전기적으로 접속되어 있고, 다른쪽 단부는 금속막에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 입출력 결합회로와 금속막에 비아홀 전극을 결합시키는 결합점을 이동시킴으로써, 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수를 용이하게 조정할 수 있다.
종래의 듀얼 모드 대역통과필터에서는, 공진기를 형성하는 금속막의 형상 및 입출력 결합회로와 금속막의 결합점의 위치에 제한이 있었다. 그러나, 본 발명의 각 제 1 내지 제 4 특징에 따른 듀얼 모드 대역통과필터에서는 이러한 제한이 없다. 따라서, 듀얼 모드 대역통과필터의 설계 자유도를 대폭 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 금속막과 개구부의 치수를 변화시킬 뿐만 아니라, 입출력 결합회로와 금속막의 결합점의 위치를 변화시킴으로써, 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수를 용이하게 조정할 수 있다.
이제까지, 본 발명을 본 발명의 바람직한 실시형태들만을 통해서 기술하였지만, 당업자들은 본 발명이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 변화가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 하기에 청구되는 특허청구범위에 의해서만 결정된다.

Claims (4)

  1. 유전체 기판의 한쪽 표면 상에 또는 유전체 기판의 내부에 금속막을 형성하는 단계;
    상기 유전체 기판의 적어도 일부를 거쳐서 상기 유전체 기판의 두께 방향으로 상기 금속막과 중첩되게 접지전극을 배열하는 단계;
    상기 금속막에 적어도 1개의 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시키는 단계;
    상기 금속막에 결합되고, 결합부와 입출력부로 구성되는 입출력 결합회로를 형성하는 단계;
    상기 금속막의 주위에 갭으로 간격을 두고 상기 입출력 결합회로의 상기 결합부를 용량적으로 결합시키는 단계; 및
    상기 입출력 결합회로의 상기 결합부와 상기 입출력부를 결합시키는 단계를 포함하는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법으로서,
    상기 결합부와 상기 입출력부 중의 적어도 하나는 감쇠극의 주파수를 조정하기 위해서 상기 금속막의 주위를 따른 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 감쇠극의 주파수 조정방법.
  2. 유전체 기판의 한쪽 표면 상에 또는 유전체 기판의 내부에 금속막을 형성하는 단계;
    상기 유전체 기판의 적어도 일부를 거쳐서 상기 유전체 기판의 두께 방향으로 상기 금속막과 중첩되게 접지전극을 배열하는 단계;
    상기 금속막에 적어도 1개의 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시키는 단계; 및
    상기 금속막에 결합되게 입출력 결합회로를 형성하는 단계를 포함하는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법으로서,
    상기 입출력 결합회로는 스트립선로(strip line) 또는 마이크로스트립 선로(microstrip line)에 의해 구성되고, 상기 스트립선로 또는 마이크로스트립 선로의 한단이 상기 금속막에 직접적으로 그리고 전기적으로 접속되며,
    상기 스트립선로 또는 마이크로스트립 선로가 상기 금속막에 결합되는 결합점은 감쇠극의 주파수를 조정하기 위해서 상기 금속막의 주위를 따라서 이동하는 것을 특징으로 하는 감쇠극의 주파수 조정방법.
  3. 다층체를 가지고 있는 유전체 기판의 한쪽 표면 상에 또는 유전체 기판의 내부에 금속막을 형성하는 단계;
    상기 유전체 기판의 적어도 일부를 거쳐서 상기 유전체 기판의 두께 방향으로 상기 금속막과 중첩되게 접지전극을 배열하는 단계;
    상기 금속막에 적어도 1개의 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시키는 단계; 및
    상기 금속막에 결합되게 입출력 결합회로를 형성하는 단계를 포함하는 듀얼모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법으로서,
    상기 금속막과 상기 입출력 결합회로는 상기 유전체 기판의 서로 다른 유전체층에 형성되고, 상기 입출력 결합회로가 상기 유전체 기판의 유전체층을 통해서 상기 금속막과 중첩하고 있어서 상기 입출력 결합회로가 상기 금속막에 용량적으로 결합하며,
    상기 금속막과 상기 입출력 결합회로의 결합점은 감쇠극의 주파수를 조정하기 위해서 상기 유전체 기판의 유전체층 상에서 상기 금속막의 주위를 따라서 이동하는 것을 특징으로 하는 감쇠극의 주파수 조정방법.
  4. 유전체 기판의 한쪽 표면 상에 또는 유전체 기판의 내부에 금속막을 형성하는 단계;
    상기 유전체 기판의 적어도 일부를 거쳐서 상기 유전체 기판의 두께 방향으로 상기 금속막과 중첩되게 접지전극을 배열하는 단계;
    상기 금속막에 적어도 1개의 개구부를 형성하여, 2개의 공진 모드를 결합시키는 단계;
    상기 금속막에 결합되게 입출력 결합회로를 형성하는 단계; 및
    상기 입출력 결합회로와 상기 금속막 사이에서 비아홀 전극(via-hole electrode)을 가지고 있는 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 듀얼 모드 대역통과필터의 감쇠극의 주파수 조정방법으로서,
    상기 비아홀 전극의 한쪽 단부는 상기 입출력 결합회로에 전기적으로 접속되고 다른쪽 단부는 상기 금속막에 전기적으로 접속되며,
    상기 입출력 결합회로와 상기 금속막에 상기 비아홀 전극을 접속시키는 위치는 감쇠극의 주파수를 조정하기 위해서 상기 금속막의 주위를 따라서 이동하는 것을 특징으로 하는 감쇠극의 주파수 조정방법.
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