KR100397758B1 - 듀플렉서 - Google Patents

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KR100397758B1
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히토시 타다
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 유전체부재 및 상기한 유전체부재와 결합하며, 인접한 공진선로들이 서로 결합하는 다수의 공진선로를 포함하는 다중 통과대역 필터(multi-passband filter)에 관한 것이다. 상기한 공진선로들 중의 적어도 한 쌍은, 상기한 유전체부재의 대향부에 위치하는 상기한 공진선로들의 개방단 및 단락단과 서로 인터디지탈 결합을 하여, 대역소거필터(band-elimination filter)를 구성한다. 또한, 상기한 공진선로들 중의 적어도 한 쌍은, 상기한 유전체부재의 동일부에 위치하는 상기한 공진선로의 개방단 및 단락단과 서로 콤-선로(comb-line) 결합을 하여, 대역소거필터를 구성한다. 본 다중 통과대역 필터는 대역소거필터를 설치할 한정된 공간만을 필요로 한다. 공통 입출력 단자를 통해 신호를 입력 또는 출력하기 위해, 대역소거필터와 또 다른 필터를 조합하는 경우에, 대역소거필터와 입출력 단자 사이에 이상기를 설치할 필요가 없게 된다.

Description

다중 통과대역 필터
본 발명은 이동체 통신기구 등에 사용하는 다중 통과대역 필터(multi-passband filter)에 관한 것으로, 보다 상세히하면, 유전체부재(dielectric member), 및 상기한 유전체부재 내/상(within/on)에 설치되며, 각각이 인접한 공진선로와 결합하는 다수의 공진선로를 포함하는 다중 통과대역 필터에 관한 것이다.
단일 유전체블록에 다수의 필터를 구성한 종래의 안테나-공용기(antenna- duplexer unit)의 실시예를 도 14에 도시한다. 도 14a는 안테나-공용기에서 사용하는 유전체필터의 정면도이며, 도 14b는 수직으로 설치한 유전체필터의 종단면도이다. 도 14a 및 도 14b에서, 유전체블록 1에는 유전체블록 1의 정면 이외의 외주면에 접지도체 10이 형성된다. 유전체블록 1 내에 다수의 공진선로홀 31a, 31b, …,31i를 형성하며, 상기한 공진선로홀 31a∼31i 내면에 다수의 공진선로 32a, 32b, …, 32i를 형성한다. 유전체블록 1의 개방 정면에는 각 공진선로 32a∼32i로부터 연속적으로 연장하는 장방형 전극(rectangular shaped electrode)들을 형성한다. 또한, 공진선로홀 31a와 31b 사이, 31d와 31e 사이, 및 31h와 31i 사이에 입출력 결합전극 33a, 33b 및 33c를 설치하여, 인접한 장방형 전극들를 용량결합한다. F2로 표시된 영역에 3단의 공진기로 구성한 대역통과 필터; F3로 표시된 영역에 4단의 공진기로 구성한 대역통과 필터; 및 F1 및 F4로 표시된 각 영역에 1단의 공진기로 구성한 대역소거 필터(band-elimination filter) (트랩회로: trap circuit)들을 상기와 같은 방법으로 구성한다. 또한, 입출력 결합전극 33a, 33b 및 33c를, 송신(transmitting: Tx)단자, 안테나(antenna: ANT)단자 및 수신(receiving: Rx)단자로 사용한다. 이와 같은 방법으로, 안테나-공용기가 형성된다.
그러나, 도 14에 도시된 종래 기술의 안테나-공용기는 하기와 같은 문제점이 있다. 이 안테나-공용기의 송신필터 또는 수신필터는 각 필터의 대역통과필터 특성에 의해 상대측 필터의 통과대역을 소거하는 데 적용된다. 이것은 다수의 공진기 단수를 필요로하며, 그렇지 않으면, 감쇠대역에서 충분한 감쇠량을 얻을 수 없어, 안테나-공용기가 불가피하게 전체적으로 대형이 된다. 따라서, 상기한 문제점을 극복하기 위한 조치중의 하나로, 송신필터로 대역소거 필터를 사용할 수 있다. 그러나, 다중 통과대역 필터를 단일 유전체블록으로 구성하면, 인접한 공진기들 사이를 π/2(rad)의 위상차로 결합한 송신선로 도체가 필요하다. 따라서, 송신선로로, 유전체 상에 마이크로스트립 선로를 사용해야 하며, 마이크로스트립 선로의 전기 길이(electric length)가 공진기의 길이보다 길게 되어, 공진기의 배열에 필요한 공간의 차원이 증가하게 된다.
또한, 종래의 안테나-공용기에서 발생하는 문제점을, 간단하게 송신필터로 대역소거필터를 사용하여 해결하면, 수신필터의 통과대역에서의 임피던스, 즉 수신필터부터 송신필터까지를 살펴볼 때, 송신필터의 소거대역에서의 임피던스는 대략 0이 된다. 따라서, 안테나로부터 입력된 수신신호는 수신필터보다는 오히려 송신필터에 유입되어 문제가 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 송신필터의 차단 대역에서의 수신필터로부터 살펴본 임피던스가 대략 무한대가 되도록, 송신필터와 안테나 단자 사이에 π/2의 전기 길이를 갖는 이상기(phase shifter)를 설치할 수 있다. 그러나, 이것은 부품수의 증가를 초래하여, 가격이 상승하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 소형의 대역소거필터를 포함한 다수의 필터들로 구성된 다중 통과대역 필터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 공통 입출력 단자를 통해 신호를 입력 또는 출력할 수 있도록 대역소거필터와 다른 필터를 조합하는 경우에, 이상기가 필요없는 다른 필터를 살펴볼 때, 소거 대역에서의 대역소거필터가 실질적으로 개방회로가 되어, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 대역소거필터를 포함한 다수의 필터들로 구성된 다중 통과대역 필터를 제공하는 것이다.
본 발명은, 적어도 한쌍의 공진기 선로가, 상기한 유전체부재의 대향부(opposite portion)에 위치하는 상기한 공진기 선로의 개방단 및 단락단과서로 인터디지탈 결합을 하는 것을 특징으로 하는, 대역소거필터를 제공하여, 상술한 종류의 다중 통과대역 필터를 제공한다.
상기한 필터에서, 인터디지탈 결합 부분은 대역소거필터(트랩회로)로 작용한다. 보다 상세히하면, 상기한 구조에서, 접지전극과 상술한 인터디지탈 결합을 하는 공진선로와의 사이의 단위 길이당 자기용량(self capacitance)은 C11으로 표시하며, 두 개의 공진선로 사이의 단위 길이당 선로간의 상호용량은 C12로 표시한다. 그리하여, 홀수모드의 특성 임피던스 Ze, 짝수모드의 특성 임피던스 Zo 및 결합특성 임피던스 Zk를 하기식으로 표현한다.
Zk=
Zo=
Zk=2Ze·Zo/(Ze-Zo)=
여기에서, εr은 본 방치에서 사용하는 유전체부재의 비유전율, vc는 광속을 나타낸다.
상술한 두 공진선로의 인터디지탈 결합부분을 등가회로적으로 표현하면, 두 공진선로 사이의 결합특성 임피던스 Zk 및 하나의 공진선로 사이의 홀수모드의 특성 임피던스 Ze로 구성된 직렬회로를, 다른 공진선로 사이의 짝수모드의 특성 임피던스 Zo에 병렬로 결합하여, 트랩회로를 구성한다.
각 공진선로의 길이를 L로 표시하면, 전기 길이 θ는 하기식으로 표현될 수 있다.
θ = ω
여기에서, θ는 π/2이며, ω는 2πf이므로, 상기한 트랩회로의 트랩 주파수 fT는 하기식으로 표현될 수 있다.
fT= vc/{4}
이런 방법에서, 개방단과 단락단이 서로 대향하여 배치되는 공진선로를 다수설치한다. 따라서, 종래에 공진기 사이를 π/2의 전기 길이로 결합한 송신선로를 설치하지 않고도, 소정의 대역폭에서 신호가 감쇠하는 대역소거필터의 특성을 얻을 수 있다. 따라서, 다중 통과대역 필터에서 대역소거필터의 설치 공간이 한정되므로, 전체적으로 장치의 소형화를 이룰 수 있다.
상기한 다중 통과대역 필터에서, 적어도 한쌍의 공진선로가, 상기한 유전체부재와 동일한 부분에 위치되는 공진선로의 개방단 및 단락단과 서로 콤선로(comb-line) 결합을 하여, 대역통과 필터를 제공할 수 있다.
이러한 구성에서, 송신필터로서 대역소거필터를, 수신필터로서 대역통과필터를 구비한 안테나-공용기를 구성할 수 있다.
상기한 다중 통과대역 필터에서, 상기한 유전체부재는 유전체블록이 될 수 있으며, 상기한 다수의 공진선로는 상기한 유전체블록 내에 설치될 수 있다.
상기한 다중 통과대역 필터에서, 상기한 유전체부재는 유전체판(dielectric plate)이 될 수 있으며, 상기한 다수의 공진선로는 상기한 유전체판 상에 설치될 수 있다.
상기한 다중 통과대역 필터에서, 상기한 공진선로의 적어도 한 부분에 개방단을 형성하도록, 비도체부(non-conductive portion)를 설치하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에서, 각 갭의 위치 및 폭이 결정되거나, 조정 단계에서 조정되어, 유전체부재 및 공진선로의 전체 형상 및 차원을 일정하게 유지하면서 원하는 특성을 용이하게 얻는다. 비도체부에 의해 형성된 개방단을 유전체블록 내에 위치시킬 때, 본 장치의 외부로부터의 전자기 누설 및 외부회로와의 전자기 결합이 줄어들어, 안정한 특성을 이룰 수 있다.
상기한 유전체부재가 유전체블록이며, 상기한 다수의 공진선로가 상기한 유전체블록 내에 설치되는 경우에는, 유전체블록 표면 상의 각 공진선로의 한 단이 개방될 수 있으며, 인접한 공진선로들을 결합시키는 결합전극이 각 공진선로의 상기한 개방단에 설치될 수 있다.
이러한 구성에서, 유전체블록 내의 공진선로의 형상 및 형태를 단순화 시킬 수 있다.
상기한 다중 통과대역 필터에서, 대역소거필터를 구성하는 공진선로와 전기각이 π/2인 이상기를 결합시키기 위해, 입출력 결합전극을 설치할 수 있으며, 대역소거필터를 구성하는 공진선로들은 초단 또는 종단이 된다.
이러한 구성에서, 다른 대역소거필터를 살펴볼 때, 이 대역소거필터의 감쇠 대역에서의 임피던스는 거의 영에서 실질적으로 무한대로 이동되며, 다시 말해, 대역소거필터는 다른 필터와 비교해 볼 때, 실질적으로 개방회로가 될 수 있다. 그 결과, 필터 송신필터로 대역소거필터를 사용하는 안테나-공용기로 상술한 다중 통과대역을 사용하는 경우에는, 수신필터에 수신신호를 신뢰있게 송신할 수 있으며, 그렇지 않으면, 송신필터로 유입되어, 감쇠된다.
본 발명의 또 다른 이점 및 특징은 첨부된 도면을 참조하여, 보다 상세히 후술할 구현예를 통해 보다 명확해 질 것이다.
도 1a∼도 1d는 본 발명의 제 1 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 필터의 등가회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 필터의 대역통과 특성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 필터의 블록도이다.
도 5a∼도 5d는 본 발명의 제 2 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다.
도 6은 도 5에 도시된 필터의 등가회로도이다.
도 7a∼도 7d는 본 발명의 제 3 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다.
도 8은 도 7에 도시된 필터의 등가회로도이다.
도 9a∼도 9d는 본 발명의 제 4 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다.
도 10a∼도 10d는 본 발명의 제 5 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제 6 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 평면도이다.
도 12a∼도 12d는 본 발명의 제 7 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다.
도 13a∼도 13d는 본 발명의 제 8 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다.
도 14a 및 도 14b는 종래의 다중 통과대역 필터의 개략도이다.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
1 : 유전체블록 2 : 공진선로홀
3 : 입출력결합 선로홀 4, 5 : 공진선로홀
6 : 접지홀 7, 8, 9 : 입출력 단자
10 : 접지전극 12 : 공진선로
13 : 입출력결합 공진선로 14, 15 : 공진선로
21 : 유전체판 31 : 공진 선로홀
32 : 공진선로 33 : 입출력 결합전극
도 1은 다중 통과대역 필터의 개략도로서, 도 1a는 필터의 상면도; 도 1b는 필터의 정면도; 도 1c는 필터의 저면도; 도 1d는 필터의 우측면도이다. 이 필터에는 각종 홀 및 전극이 설치된 장방형 프리즘 형상의 유전체블록 1이 형성된다. 보다 상세히하면, 상기한 필터는 송신필터용 공진선로홀 2a, 2b, 2c, 5a, 5b, 5c 및 수신필터용 공진선로홀 4a, 4b, 4c, 4d를 구비하고 있으며, 또한, 상기한 송신필터 및 수신필터는, 다중 통과대역 필터를 안테나-공용기로 사용할 때에도 사용된다. 또한, 이 필터는 입출력 결합선로홀 3을 포함한다. 도 1b는, 전극이 위치된 상반부와 하반부와의 사이에서 내부 간격이 서로 다른 공진선로홀을 계단식으로 형성하여, 공진선로를 형성한다. 공진선로홀 5b 및 5c는 도면이 복잡해지므로, 도 1b에는 도시하지 않았다. 공진선로 12a, 12b 및 12c는 공진선로홀 2a, 2b 및 2c에 형성되며; 공진선로 15a는 공진선로홀 5a에 형성되며; 공진선로 14a, 14b, 14c 및 14d는 공진선로홀 4a, 4b, 4c 및 4d에 설치된다. 또한, 입출력 결합 공진선로(입출력 결합전극) 13은 입출력 결합선로홀 3에 형성된다. 또한, 공진선로 12a와 입출력 결합 공진선로 13 이외의 각 공진선로들은 계단형상의 홀의 확대 부분의 외부단 부근에서 g로 표현된 비도체부에 설치한다. 도 1a는, 일정한 내부직경을 갖은 직선홀로형성된 접지홀 6a, 6b 및 6c를 도시하며, 전극들은 각 접지홀 6a, 6b 및 6c의 전체 길이 내에 설치된다. 유전체블록 1의 외면에는, 공진선로 12a 및 13으로부터 연속적으로 연장하는 입출력 단자 7, 8 및 공진선로 14d와 용량 결합하는 입출력 단자 9가 형성된다. 따라서, 접지전극 10은 입출력 단자 7, 8 및 9와는 별도로 유전체블록 1의 실질적인 전면(6개의 면)에 형성된다.
상술한 바와 같이 구성된 다중 통과대역 필터의 작동을 설명한다. 각 홀 4a, 4b, 4c 및 4d에 형성된 공진선로 14a, 14b, 14c 및 14d는 서로 콤-선로(comb-line)결합을 하며, 공진선로 14a 및 입출력 결합 공진선로 13은 인터디지탈 결합을 한다. 이러한 배열로, 대역통과 필터는 입출력 단자 8과 9와의 사이에 형성된다. 한편, 홀 2a, 2b 및 2c에 설치된 공진선로 12a, 12b 및 12c는 서로 인터디지탈 결합을 하며, 공진선로 12c 및 입출력 결합 공진선로 13도 또한 인터디지탈 결합을 한다. 또한, 홀 5a, 5b 및 5c에 설치된 공진선로들도 각 공진선로 12a, 12b 및 12c에 인터디지탈 결합을 한다. 다시 말해, 인터디지탈 결합은 각 홀 2a와 5a에 설치된 두 개의 공진선로 사이에, 각 홀 2b와 5b에 설치된 두 개의 공진선로 사이에, 및 각 홀 2c와 5c에 설치된 두 개의 공진선로 사이에서 이루어진다. 따라서, 입출력 단자 7 및 8은 각 공진선로 12a, 12b 및 12c 사이에서 π/2의 이상기와 서로 결합하여, 세 개의 트랩회로를 구비한 대역소거필터를 형성한다. 접지홀 6a는 그것의 차폐작용에 의해서 공진선로홀 5a와 5b와의 사이에서 결합력을 차단하며, 접지홀 6b도 그것의 차폐작용에 의해서 공진선로홀 5b와 5c와의 사이에서 결합력을 차단한다. 유사하게, 접지홀 6c도 그것의 차폐작용에 의해서 공진선로홀 5a와 5c와의 사이에서 결합력을 차단한다.
상술한 바와 같이, 도 1에서, 송신필터를 구성하는 종단 공진선로로 작용하는 공진선로 12c는 π/2 이상기와 입출력 결합 공진선로(입출력 결합전극) 13에 인터디지탈 결합을 한다. 이 인터디지탈 결합을 도 4의 블록도로 표현할 수 있다. 이러한 구성에서, 송신필터의 감쇠 대역에서, 입출력 결합 공진선로 13으로부터 송신필터까지 살펴볼 때, 송신필터의 임피던스는 실질적으로 무한대이며, 따라서 안테나로부터의 수신 신호는 송신필터보다는 오히려 수신필터로 입력된다.
도 2는 도 1에 도시된 다중 통과대역 필터의 등가회로도이다. 이 도면에서, Ze 및 θ는 도 1에 도시된 짝수 모드의 특성 임피던스 및 전기각을 나타내며, 도 2에 도시된 송신필터와 수신필터를 접속하는 수평의 수직홀로 나타낸 Zk 및 θ는, 공진선로 12a, 12b, 12c와의 사이에, 공진선로 14a, 14b, 14c, 14d와의 사이에, 입출력 결합 공진선로 13과 공진선로 14a 사이에, 및 입출력 결합 공진선로 13과 공진선로 12c 사이에서의 결합특성 임피던스 및 전기각을 나타낸다. 또한, 상술한 직선선로로부터 분기된 선로 상의 Zk 및 θ는, 홀 5a, 5b 및 5c에 형성된 공진선로들과 공진선로 12a, 12b 및 12c 사이의 결합특성 임피던스 및 전기각을 나타낸다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 다중 통과대역 필터의 대역통과 특성을 도시한다. 도 3은, 송신필터(Tx필터)의 대역통과 특성이, 도 1에 도시된 공진선로 12a, 12b, 12c 및 입출력 결합 공진선로 13에 의해 나타난 대역통과필터 특성에 상기한 3개의 트랩회로의 대역소거필터 특성을 합성하여 이루어진 특성이며, 수신필터(Rx필터)의 대역통과 특성은 도 1에 도시된 공진선로 14a, 14b, 14c 및 14d에 의해 나타난 대역통과필터 특성으로 이루어진 특성임을 도시한다. 송신필터의 감쇠대역과 수신필터의 통과대역은 수신대역과 일치하며, 송신필터의 통과대역과 수신필터의 감쇠대역은 송신대역과 일치한다. 그 결과, 상기한 다중 통과대역 필터는 안테나-공용기로 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다. 도 5a는 필터의 상면도; 도 5b는 필터의 정면도; 도 5c는 필터의 저면도; 및 5d는 필터의 우측면도이다. 도 1에 도시된 필터와 유사한 필터로, 각종 홀 및 전극이 설치된 장방형 프리즘 형상의 유전체블록 1을 구비하고 있다. 그러나, 제 2 구현예의 필터는 하술할 점들이 제 1 구현예의 필터와 다르다. 먼저, 공진선로홀 4d, 2a 및 입출력 결합선로홀 3은 일정한 직경을 갖은 직선홀로 형성되며, 공진선로홀 4d의 한 단부에 입출력 단자 9를 직접 접속시킨다. 또한, 공진선로홀 4d의 근방에 접지홀 6d를 설치하여, 수신필터의 종단 공진선로로 작용하는 공진선로 14d와 공진선로 14c 사이의 결합력을 약화시키므로, 공진선로홀 4c와 4d와의 간격이 단축된다. 따라서, 접지홀 6d의 위치 및 크기는 외부 Q(Qe)의 조절을 위해 변형될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 다중 통과대역 필터의 등가회로도이다. 도 6은, 수신필터측의 공진선로홀에 입출력 단자를 직접 접속시키는 제 2 구현예를 도시하며, 제 1 구현예의 경우와 유사한 특성을 얻을 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제 3 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 구성을 도시한다. 이 필터의 공진선로의 수는 도 5 및 도 6에 도시된 제 2 구현예의 다중 통과대역 필터에서의 공진기의 단수보다 낮다. 보다 상세히하면, 도 7a는 상기한필터의 상면도; 도 7b는 필터의 정면도; 도 7c는 필터의 저면도; 및 도 7d는 필터의 우측면도이다. 이 필터에는, 장방형 프리즘 형상의 유전체블록 1이 형성된다. 공진선로홀 5a, 2a, 4a, 4b, 4c 및 입출력 결합 공진선로홀 3을 유전체블록 1에 설치하며, 상기한 공진선로홀들의 내부에는 공진선로 15a, 12a, 14a, 14b, 14c 및 입출력 결합 공진선로 13을 형성한다. 또한, 공진선로홀 2a 및 4c의 단부에 입출력 단자 7 및 9를 형성하며, 입출력 결합 공진선로홀 3의 단부에 입출력 단자 8을 형성한다.
도 8은 도 7에 도시된 다중 통과대역 필터의 등가회로도이다. 이러한 구성에서, 본 발명은, 1단의 트랩회로에 대역소거 특성을 갖은 송신필터와, 2단의 콤선로결합 공진기를 포함하는 대역통과 특성을 갖는 수신필터를 일체화시켜 형성한 안테나-공용기를 구성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 4 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다. 이러한 다중 통과대역 필터는, 도 5에 도시된 송신필터측의 공진기의 단수를 1단 감소시키는 것 이외에는, 도 5에 도시된 필터의 구성과 유사하다. 따라서, 공진선로 12a의 단부에 설치된 입출력 단자 7은, 도 9a에 도시된 바와 같이, 필터의 상면에 설치되며, 모든 입출력 단자 7, 8, 9는 동일면에 있다.
도 10은 본 발명의 제 5 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다. 이 다중 통과대역 필터는, 각 공진선로홀의 한쪽의 단부를 개방하여, 그의 개방단에 장방형 형태의 전극을 설치하며, 모든 공진선로홀을 일정한 직경을 갖은 직선홀로 형성한다는 것이 상기한 구현예들과 다르다. 이러한 구성에서, 각 공진선로홀내에 비도체부를 형성할 필요가 없게 되어, 각 공진선로홀을 일정한 직경을 갖은 직성홀로 형성할 수 있게 되어, 필터의 제조가 용이하게 된다. 제 5 구현예의 다중 통과대역 필터의 등가회로도는 도 6에 도시된 제 2 구현예와 유사하다.
이상에서 상술한 구현예에서의 필터들은 단일 유전체블록을 사용하여 형성하였다. 이와는 반대로, 하술할 구현예에서는 유전체블록 대신에 유전체판을 사용한다.
도 11은 본 발명의 제 6 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 평면도이다. 도 11에서는, 유전체판 21의 상면에 공진선로 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, 14c, 14d, 13, 15a, 15b, 15c를 형성한 필터를 사용한다. 공진선로 14a, 14b, 14c는 양단 개방의 λ/2 공진기로 작용하며, 서로 콤선로 결합을 한다. 또한, 공진선로 13과 14a 사이, 및 공진선로 14c와 14d 사이는 서로 인터디지탈 결합을 한다. 그 결과, ANT단자와 Rx단자 사이에 대역통과필터를 형성할 수 있다. 한편, 공진선로 12a, 12b, 12c 및 13은 서로 인터디지탈 결합을 하며, 공진선로 12a와 15a 사이, 12b와 15b 사이, 및 12c와 15c 사이에도 또한 인터디지탈 결합이 이루어져, 3개의 트랩회로를 구성한다. 따라서, Tx단자와 ANT단자 사이에는, 공진선로 12a, 12b, 12c 및 13에 나타난대역통과필터 특성과 상기한 3개의 트랩회로의 대역소거필터 특성을 합성한, 대역소거필터 특성을 얻을 수 있다. 그 결과, 본 구현예의 다중 통과대역 필터의 등가회로는 도 5에 도시된 제 2 구현예의 다중 통과대역 필터와 유사하다.
도 12는 본 발명의 제 7 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다. 도 12(a)는 필터의 배면도; 도 12(b)는 필터의 상면도; 도 12(c)는 필터의 정면도;및 도 12(d)는 필터의 저면도이다. 유전체판 21의 상면에 공진선로 15a, 12a, 13, 14a, 14b 및 14c를 형성한다. 상기한 공진선로 중에서, 공진선로 15a, 14a 및 14b의 소정의 부분에 비도체부를 개방단으로 형성한다. 또한, 유전체판 21의 배면부터 저면까지에는 공진선로 13 및 14c로부터 연속적으로 연장하는 입출력 단자 8, 9를 형성하며, 유전체판 21의 정면부터 저면까지에는 공진선로 12a로부터 연속적으로 연장하는 입출력 단자 7를 형성한다. 또한, 유전체판 21의 상면 및 상기한 입출력 단자 7, 8, 9를 제외한 영역에 접지전극 10을 형성한다.
도 12에 도시된 필터는 유전체블록 1 대신에 유전체판 21을 사용한 도 7에 도시된 제 3 구현예의 변형으로, 이 변형 필터의 작용 및 특성은 제 3 구현예와 유사하다.
도 13은 본 발명의 제 8 구현예에 따른 다중 통과대역 필터의 개략도이다. 이 필터는 도 12에 도시된 세장의 필터형의 변형이다. 보다 상세히하면, 본 구현예의 필터는 2장의 유전체판 21a 및 21b를 갖고 있다. 한쪽의 유전체판 21a에, 도 12에 도시된 각종 공진선로와 유사한 공진선로를 형성하며, 다른쪽 유전체판 21b에, 도 12에 도시된 공진선로와 대칭인 공진선로가 구성된다. 따라서, 양 유전체판 21a와 21b는 공진선로 형성면에 적층된다. 이 구성에서, 각 공진선로가 접지전극 10으로 둘러싸여 있으므로, 필터의 외부에서의 전자기 누설 및 외부회로의 전자기 결합을 막을 수 있는, 특성이 안정한 다중 통과대역 필터를 얻을 수 있다.
이상으로 상술한 바와 같이, 상기한 구현예에서는 안테나-공용기를 설명하였다. 그러나, 본 발명이 송신필터 및 수신필터를 구비한 송수신으로 사용하는 필터에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 다수의 입력신호로 1개의 출력을 얻거나, 역으로 1개의 입력신호로 다수의 출력을 얻는 필터에도 유사하게 적용될 수 있다.
본 발명의 다중 통과대역 필터는, 종래에 공진기 사이를 π/2의 전기 길이로 결합한 송신선로를 설치하지 않고도, 소정의 대역폭에서 신호가 감쇠하는 대역소거필터의 특성을 얻을 수 있다. 따라서, 다중 통과대역 필터에서 대역소거필터의 설치 공간이 한정되므로, 전체적으로 장치의 소형화를 이룰 수 있다.
본 발명의 다중 통과대역 필터는, 각 갭의 위치 및 폭이 결정되거나, 조정 단계에서 조정되어, 유전체부재 및 공진선로의 전체 형상 및 차원을 일정하게 유지하면서 원하는 특성을 용이하게 얻는다. 비도체부에 의해 형성된 개방단을 유전체블록 내에 위치시킬 때, 본 장치의 외부로부터의 전자기 누설 및 외부회로와의 전자기 결합이 줄어들어, 안정한 특성을 이룰 수 있다.
본 발명의 다중 통과대역 필터는 유전체블록 내의 공진선로의 형상 및 형태를 단순화시킬 수 잇어, 제조가 용이하다.
본 발명의 다중 통과대역 필터는, 필터 송신필터로 대역소거필터를 사용하는 안테나-공용기로 상술한 다중 통과대역을 사용하는 경우에는, 수신필터에 수신신호를 신뢰있게 송신할 수 있으며, 그렇지 않으면, 송신필터로 유입되어, 감쇠된다.

Claims (14)

  1. 유전체부재(1); 및
    상기한 유전체부재(1)와 결합하며, 인접한 공진선로들이 서로 결합하는 다수의 공진선로(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c)를 포함하는 다중 통과대역 필터(multi-passband filter)로서,
    상기한 공진선로들(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c) 중의 적어도 한 쌍은, 상기한 유전체부재(1)의 대향부에 위치하는 상기한 공진선로들(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c)의 개방단 및 단락단과 서로 인터디지탈 결합을 하여, 대역소거필터(band-elimination filter)를 구성함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기한 공진선로들(14a∼14d) 중의 적어도 한 쌍은, 상기한 유전체부재(1)의 동일부에 위치하는 상기한 공진선로(14a∼14d)의 개방단 및 단락단과 서로 콤-선로(comb-line) 결합을 하여, 대역소거필터를 구성함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기한 유전체부재(1)가 유전체블록(1)이 되며, 상기한 다수의 공진선로(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c)가 상기한 유전체블록 내에 설치됨을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기한 유전체부재(1)가 유전체판(21)이 되며, 상기한 다수의 공진선로(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c)가 상기한 유전체판(21) 상에 설치됨을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기한 개방단을 상기한 공진선로(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c) 중의 적어도 하나에서의 비도체부(non-conductive portion)로 한정함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  6. 제 3항에 있어서, 상기한 유전체블록(1)의 표면에서의 각 상기한 공진선로(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c)가 개방단을 한정하며,
    상기한 인접한 공진선로들을 결합하는 결합전극을 상기한 공진선로의 개방단에 설치함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  7. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기한 대역소거필터를 구성하는 상기한 공진선로(12a∼12c) 중의 하나의 초단 또는 종단과 전기각이 π/2인 이상기를 결합시키는 입출력 결합전극(13)을 설치함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  8. 제 3항에 있어서, 상기한 개방단을 상기한 공진선로(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c) 중의 적어도 하나에서의 비도체부(non-conductive portion)로 한정함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  9. 제 4항에 있어서, 상기한 개방단을 상기한 공진선로(12a∼12c, 13, 14a∼14d, 15a∼15c) 중의 적어도 하나에서의 비도체부(non-conductive portion)로한정함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  10. 제 3항에 있어서, 상기한 대역소거필터(12a∼12c)를 구성하는 상기한 공진선로 중의 하나의 초단 또는 종단과 전기각이 π/2인 이상기를 결합시키는 입출력 결합전극(13)을 설치함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  11. 제 4항에 있어서, 상기한 대역소거필터(12a∼12c)를 구성하는 상기한 공진선로 중의 하나의 초단 또는 종단과 전기각이 π/2인 이상기를 결합시키는 입출력 결합전극(13)을 설치함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  12. 제 5항에 있어서, 상기한 대역소거필터(12a∼12c)를 구성하는 상기한 공진선로 중의 하나의 초단 또는 종단과 전기각이 π/2인 이상기를 결합시키는 입출력 결합전극(13)을 설치함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  13. 제 6항에 있어서, 상기한 대역소거필터(12a∼12c)를 구성하는 상기한 공진선로 중의 하나의 초단 또는 종단과 전기각이 π/2인 이상기를 결합시키는 입출력 결합전극(13)을 설치함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
  14. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기한 대역소거필터(12a∼12c)를 구성하는 상기한 공진선로 중의 하나의 초단 또는 종단과 전기각이 π/2인 이상기를 결합시키는 입출력 결합전극(13)을 설치함을 특징으로 하는 다중 통과대역 필터.
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