KR100401968B1 - 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신 장치 - Google Patents

Abstract

공진기 홀들은 유전체 필터의 대향하는 표면 사이로 뻗어있기 위해 제공된다. 공진기 홀들의 적어도 하나는 대구경 홀 부분들과 전술한 대구경 홀 부분들과 각각 연결된 소구경 홀 부분을 갖는다. 소구경 홀 부분들은 대향하는 표면들의 하나에 제공된다. 소구경 홀 부분들의 축들과 대구경 홀 부분들의 축들은 각각 변위되어, 그 사이의 변위 거리(P)는 R-r < P < R+r의 관계를 만족하는 범위 내이고, 여기서 R은 대구경 홀 부분들의 반경이고 r은 소구경 홀 부분들의 반경이다. 대구경 홀 부분들과 소구경 홀 부분들은 공진기 홀들의 축 방향에서 서로 겹쳐진다.

Description

유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신 장치 {Dielectric filter, dielectric duplexer, and communication device}

본 발명은 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신 장치에 관한 것이다.

다수의 유전체 공진기들이 유전체 블럭에 제공된 공지의 유전체 필터가 도 20에 도시되었다. 유전체 필터(200)는 일반적으로 평행육면체 형태를 갖는 유전체 블럭(201)에 형성된다. 한 쌍의 공진기 홀들(202a,202b)은 유전체 블럭에 형성되고, 각 홀은 유전체 블럭의 대향하는 표면들(200a,200b) 사이에 뻗어진다. 공진기 홀들(202a,202b)은 대구경 홀 부분들(222a,222b)과 대구경 홀 부분들(222a,222b)과 각각 연결된 있는 소구경 홀 부분들(223a,223b)을 갖는다.

도 21에 잘 도시된 바와 같이, 대구경 홀 부분들(222a,222b)의 단부 벽들(224a,224b)과 소구경 홀 부분들(223a,223b)의 단부 벽들(225a,225b)은 같은 평면에 형성된다. 소구경 홀 부분들(223a,223b)의 축들은 상대적으로 작은 연결 구역들(b)이 각 대구경 및 소구경 홀 부분들 사이에 형성된 결과로 대구경 홀 부분들(222a,222b)의 축들로부터 변위되어 있다.

외부 컨덕터(204)는 유전체 블럭의 여섯 외부 표면의 다섯 부분에 형성된다. 전면(200a)은 도금되지 않는다. 한 쌍의 입/출력 전극들(205)은 유전체 블럭(201)의 외부 표면에 형성되고 전기적으로 서로로부터 분리되기 위하여 외부 컨덕터(204)로부터 간격을 둔다. 내부 컨덕터들(203)은 각 공진기 홀들(202a,202b)의 내부 표면 전체에 형성된다. 유전체 블럭의 전면(200a)에 위치된 내부 컨덕터들(203)의 종단은 전기적으로 개방된다(즉, 간격을 두고 떨어지고, 이에 의해 외부 컨덕터(204)로부터 분리된다). 후면(200b)에 위치된 내부 컨덕터들(203)의 종단은 외부 컨덕터에 대해 단락(물리적으로 연결된)된다.

외부 컨덕터(204)와 내부 컨덕터들(203)은 일반적으로 습식 플레이팅(wet plating)에 의해 유전체 블럭(201)에 형성된다. 그러나, 습식 플레이팅과 함께, 플레이트 될 표면의 근처에서 새로운 플레이팅 액이 계속하여 표면에 공급되도록 플레이팅 액은 순환되어야 한다. 결국, 플레이팅 액은 일반적으로 휘저어지거나 작업구역이 플레이팅 액의 순환을 촉진시키기 위해 플레이팅 액 안으로 움직인다.

도 21에 잘 도시된 바와 같이, 대구경과 소구경 부분 사이의 연결 부분(b)은 좁다. 이는 공진기 홀들(202a,202b)을 통해 플레이팅 액의 적게 침투하는 결과가 되고, 그리하여 새로운 플레이팅 액이 더 적게 공급되고 불충분하게 플레이팅된다. 그러므로, 이 구성으로, 공진기 홀들(202a,202b)의 내부 표면에 형성되어야 하는 내부 컨덕터(203)용의 소정의 막 두께를 제공하는 것이 어렵다.

본 발명의 목적은 공진기 홀들의 내부 표면에 충분한 두께와 안정성을 갖는 내부 컨덕터의 형성이 가능한 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 첫 번째 실시형태에 따른 유전체 필터의 사시도이다.

도 2는 첫 번째 실시형태에 따른, 개방단 표면측에서 본, 유전체 필터의 정면도이다.

도 3은 첫 번째 실시형태에 따른, 선 III-III을 따른, 유전체 필터의 단면도이다.

도 4는 첫 번째 실시형태에 따른 유전체 필터의 압축 성형 방법을 도시한 수직 단면도이다.

도 5는 도 4에 도시된 단계의 다음 단계를 도시한 수직 단면도이다.

도 6은 도 5에 도시된 단계의 다음 단계를 도시한 수직 단면도이다.

도 7은 도 6에 도시된 단계의 다음 단계를 도시한 수직 단면도이다.

도 8은 본 발명의 두 번째 실시형태에 따른, 개방단 표면측에서 본, 유전체 필터의 정면도이다.

도 9는 두 번째 실시형태에 따른, 선 IX-IX을 따른, 유전체 필터의 단면도이다.

도 10은 본 발명의 세 번째 실시형태에 따른, 개방단 표면측에서 본, 유전체필터의 정면도이다.

도 11은 세 번째 실시형태에 따른, 선 XI-XI을 따른, 유전체 필터의 단면도이다.

도 12는 본 발명의 네 번째 실시형태에 따른, 유전체 듀플렉서의 사시도이다.

도 13은 본 발명의 네 번째 실시형태에 따른, 단락단 표면측에서 본, 유전체 듀플렉서의 후면도이다.

도 14는 네 번째 실시형태에 따른 유전체 필터의 평면도이다.

도 15는 본 발명의 다섯 번째 실시형태에 따른 통신 장치의 블럭 회로도이다.

도 16은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 유전체 필터의 정면도이다.

도 17은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 유전체 필터의 수평 단면도이다.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 유전체 필터의 정면도이다.

도 19는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 유전체 필터의 사시도이다.

도 20은 공지 기술의 유전체 필터의 사시도이다.

도 21은 공지 기술의, 선 XXI-XXI을 따른, 유전체 필터의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

1: 유전체 필터 2: 공진기 홀

3: 내부 컨덕터 4: 외부 컨덕터

5: 입/출력 전극 6: 유전체 블럭

22: 대구경 홀 부분 23: 소구경 홀 부분

24: 단부 벽 25: 단부 벽

51: 탑재 표면 52: 공진기 홀

53: 내부 컨덕터 54: 외부 컨덕터

55: 외부 결합 홀 56: 접지 홀

58: 틈 62: 대구경 홀 부분

63: 소구경 홀 부분 70: 다이

71: 하부 펀치 72: 상부 펀치

73: 경사진 부분 74: 경사진 부분

76: 하부 다이 77: 상부 다이

80: 유전체 분말 150: 휴대용 전화

152: 안테나 요소 153: 듀플렉서

161: 송신 분리기 162: 송신 증폭기

163: 송신단 사이의 대역 통과 필터 164: 송신 믹서

165: 수신 증폭기 166: 수신단 사이의 대역 통과 필터

167: 수신 믹서 168: 전압 제어 오실레이터

169: 국부 대역 통과 필터 200: 유전체 블럭

202: 공진기 홀 203: 내부 컨덕터

204: 외부 컨덕터 222: 대구경 홀 부분

223: 소구경 홀 부분 224: 단부 벽

225: 단부 벽

이 목적을 위해, 본 발명의 첫 번째 형태에 따르면, 내부에 다수의 공진기홀들을 갖는 유전체 블럭, 각 유전체 홀들의 내부 표면에 형성된 내부 컨덕터 및 유전체 블럭의 외부 표면에 형성된 외부 컨덕터를 포함하는 유전체 필터가 제공된다. 공진기 홀들의 적어도 하나는 대구경 홀 부분과 대구경 홀 부분과 연결된 소구경 홀 부분을 포함한다. 대구경 홀 부분의 축과 소구경 홀 부분의 축은 서로 변위되어 적어도 하나의 공진기 홀이 굽어진 형태를 갖는다. 대구경 홀 부분과 소구경 홀 부분은 각 축 방향을 따라 서로 겹쳐진다.

이 구성으로, 대구경 홀 부분과 소구경 홀 부분의 연결 부분이 교차 구획에서 공지의 공진기 홀의 연결 부분보다 크고(연결 부분을 통한 플레이팅 액의 주 흐름 방향에 수직으로 놓인 평면을 따라 측정한 것에 따름), 이에 의해 공진 홀을 통한 플레이팅 액의 통과를 향상시킨다. 그 결과로, 대구경 홀 부분과 소구경 홀 부분의 내부 컨덕터의 막 두께가 원하는 수준으로 되는 것을 확실히 하는 것이 더 쉬워지고, 그리하여 공진기의 Q값의 증가가 가능하다. 이는 유전체 필터의 통과 대역을 넓히고, 예민한 감쇠 특성과 높은 성능을 갖는 소형 유전체 필터의 성취를 달성할 수 있게 한다.

바람직하게는, 유전체 필터는, 서로 인접하고 두 인접 공진기 홀들의 소구경 홀 부분 사이의 축간 거리가 대구경 홀 부분 사이의 축간 거리와 크거나, 같거나, 작은 적어도 두 개의 굽어진 공진기 홀들을 포함한다.

본 발명의 두 번째 형태에 따르면, 유전체 듀플렉서가 제공된다. 유전체 듀플렉서는 본 발명의 첫 번째 형태에 따른 유전체 필터를 포함한다.

본 발명의 세 번째 형태에 따르면, 본 발명의 두 번째 형태에 따른 유전체듀플렉서를 포함하는 통신 장치가 제공된다.

본 발명에 따른 유전체 듀플렉서와 통신장치가 전술한 특징을 갖는 유전체 필터를 포함하기 때문에, 이들은 본 발명의 유전체 필터와 유사한 향상된 전기적 특성을 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 형태와 이점이 도면을 참조로 본 발명의 뒤따르는 설명으로부터 명확해질 것이다.

(본 발명의 바람직한 실시형태들)

본 발명의 실시형태들에 따른 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신 장치가 첨부된 도면을 참조로 후술될 것이다. 실시형태 전반에서, 유사한 요소 및 유사한 부분들은 같은 참조 번호로 나타나고 이들의 설명은 간소화시키기 위해 생략될 것이다.

(첫 번째 실시형태)

본 발명의 첫 번째 실시형태가 도 1~7을 참조로 기술될 것이다. 먼저 도 1을 참조로, 본 발명의 첫 번째 실시형태에 따른 유전체 필터(1)는 유전체 필터(1)의 대향면들(1a,1b) 사이로 뻗어있는 한 쌍의 공진기 홀들(2a,2b)을 갖는다. 공진기 홀들(2a,2b)은, 바람직하게는 원형 단면을 갖는 대구경 홀 부분들(22a,22b)과, 대구경 홀 부분들(22a,22b)과 각각 연결되고 또한 바람직하게는 원형 단면을 갖는 소구경 홀 부분들(23a,23b)을 갖는다. 소구경 홀 부분들(23a,23b)의 중심 축들 사이의 거리(d1; 도 2참조)가 대구경 홀 부분들(22a,22b)의 중심 축들 사이의 거리(d2)보다 큰 결과로, 소구경 홀 부분들(23a,23b)의 축들은 각각 대구경 홀부분들(22a,22b)의 축들로부터 변위 거리(P)로 변위된다. 변위 거리(P)는 R-r < P < R+r 의 범위 내이고, 여기서 R은 대구경 홀 부분들(22a,22b)의 반경들이고 r은 소구경 홀 부분들(23a,23b)의 반경들이다. 그리하여, 공진기 홀들(2a,2b)은 굽은(직선이 아닌) 모양을 갖고 여기서 굽은 공진기 홀들로 말하여질 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 외부 컨덕터(4)와 한 쌍의 입/출력 전극들(5)은 유전체 필터(1)의 외부 표면(필터가 형성된 유전체 블럭(6)의 외부 표면)에 형성된다. 입/출력 전극들(5)은 외부 컨덕터로부터 전기적으로 분리되기 위해 간격을 둔다. 외부 컨덕터(4)는 유전체 블럭(6)의 거의 전체 표면에 위치되나, 입/출력 전극들(5)이 형성된 영역과 개방단 표면(1a)에는 위치하지 않는다. 내부 컨덕터들(3)은 공진기 홀들(2a,2b)의 전체 내부 표면에 형성된다. 내부 컨덕터들(3)은 개방단 표면(1a)에서 전기적으로 개방(즉, 외부 컨덕터(4)로부터 분리)되고, 단락단 표면(1b)에서 단락된다(즉, 외부 컨덕터(4)에 연결된). 또한, 공진기 홀들(2a,2b)의 축 길이(L)는 약 λ/ 4(여기서 λ는 공진기 홀들(2a,2b)에 대응하는 공진기들의 중심 파장이다)로 설계된다. 외부 결합 커패시턴스는 공진기 홀들(2a,2b)의 각 내부 컨덕터들(3)과 입/출력 단자들(5) 사이에 제공된다.

이제 도 3을 참조로, 대구경 홀 부분들(22a,22b)과 소구경 홀 부분들(23a,23b)이 점선(E)에 의해 지시된 영역에서 공진기 홀들(2a,2b)의 축 방향에서 서로 겹쳐진다. 즉, 대구경 홀 부분들(22a,22b);(대구경 홀 부분들(22a,22b)의 표면(1a)으로부터 단부 벽(24a,24b)까지의 축 길이(L1))과 소구형 홀 부분들(23a,23b);(소구경 홀 부분들(23a,23b)의 표면(1b)으로부터 단부벽(25a,25b)까지의 축 길이(L2))의 결합된 길이는 겹쳐진 길이(A)만큼 공진기 홀들(2a,2b)의 길이(표면(1a)부터 표면(1b)까지의 길이)보다 길다. 그 결과, 연결 부분을 통한 플레이팅 액의 흐름의 주 방향에 수직인 평면을 따라 측정된 연결 부분들의 단면의 길이는 공지의 유전체 필터(도 21참조)의 연결 부분(b)에 대응하는 길이보다 크다. 그리하여, 공진기 홀들(2a,2b)은 플레이팅 액의 통과를 원활하게 하는 형태를 갖고, 일정한 원하는 두께를 갖는 내부 컨덕터(3)를 형성할 수 있다. 그 결과, 유전체 필터(1)는 종래 기술 필터에 비해 향상된 Q값을 가질 수 있다.

공진기 홀들(2a,2b)의 대구경 홀 부분들(22a,22b)의 축들 사이의 축간 거리(d2)는 원래 유전체 블럭 내에 형성되는 공진기 홀들의 수의 기능에 따라 필터의 설계자에 의해 선택된다. 이후, 설계자는 인접 공진기들 사이의 결합을 조정하기 위해 소구경 홀 부분들의 오프셋(offset)의 정도를 선택한다. 소구경 홀 부분들(23a,23b);(단락단 표면(1b)의 측면에 위치된) 사이의 축간 거리(d1)가 대구경 홀 부분들(22a,22b) 사이의 축간 거리(d2)보다 크기 때문에, 인접하는 공진기들 사이의 자계 에너지 비율은 감소하고 인접하는 공진기들 사이의 용량성 결합은 증가한다. 그리하여, 더 강한 용량성 결합이 공진기 홀들(2a,2b)로 형성된 두 공진기들 사이에 제공된다. 이 구성으로, 더 강한 용량성 결합을 갖는 유전체 필터(1)는 외부 형태 또는 크기의 변경 없이 제공될 수 있다.

이제, 압축 성형에 의한 유전체 필터(1)의 유전체 블럭을 형성하는 방법의 실시예가 도 4~7을 참조로 기술될 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 압축 성형 기계는 하부 다이(76)와 상부 다이(77)를 갖는다. 하부 다이(76)는 다이(70), 하부펀치(71) 및 하부 펀치(71)에 대해 슬라이딩이 가능한(slidable) 하부 코어 바들(71a,71b)로 제공된다. 다이(70)는 사각 단면의 캐비티(70a)를 갖고, 하부 펀치(71)는 캐비티(70a)에 피트(fit)된다. 하부 코어 바들(71a,71b)은 각각 대구경 홀 부분들(22a,22b)과 실질적으로 같은 형태와 크기를 갖고, 반경(R)의 실린더형 형태를 갖는다. 상부 다이(77)는 상부 펀치(72)와 상부 펀치(72)에 대해 슬라이딩되는 상부 코어 바들(72a,72b)을 갖는다. 상부 코어 바들(72a,72b)은 각각 소구경 홀 부분들(23a,23b)과 실질적으로 같은 형태와 크기를 갖고, 반경(r)의 실린더형 형태를 갖는다. 경사진 부분들(73)은 상부 코어 바들(72a,72b)의 하단에 형성되고, 경사진 부분들(74)은 하부 코어 바(71a,71b)의 상단에 각각 형성된다.

하부 다이(76)와 상부 다이(77)의 위치들은 독립적으로 서보제어(servo-control)된다. 교류 서보 모터들(M1,M2,M3,M4)은 각각 하부 코어 바들(71a,71b)과, 다이(70), 상부 펀치(72) 및 상부 코어 바들(72a,72b)을 작동(들어올리고 내리는)시키기 위해 이용된다. 하부 펀치(71)의 상부 표면이 기준 표면으로 됨과 함께, 참조 표면으로부터 상부 펀치(72)의 하부 표면의 위치, 상부 코어 바들(72a,72b)의 하부 표면의 위치, 하부 코어 바들(71a,71b)의 상부 표면 및 다이(70)의 상부 표면의 거리가 선형 스케일(도시되지 않음)로 측정된다. 교류 서보 모터들(M1~M4)은 측정된 위치 정보의 각 부분을 기초로 수치 제어된다.

조작에서, 하부 코어 바들(71a,71b)의 경사진 부분(74)이 먼저 표면(f1)보다 높은 위치로 들어올려지고, 캐비티(70a)가 소정량의 유전체 분말(80)로 채워진 후, 상부 다이(77)가 내려온다. 일단 상부 다이(77)가 각 상부 코어 바들(72a,72b)의경사진 부분(73)의 위치에 도달하여, 하부 코어 바들(71a,71b)의 경사진 부분(74)과 접촉하면, 상부 다이(77)의 하강이 정지한다. 다음 단계에서, 상부 코어 바들(72a,72b)의 경사진 부분(73)과 하부 코어 바들(71a,71b)의 경사진 부분(74) 사이의 접촉은 도 3에 도시된, 공진기 홀들(2a,2b)의 연결 부분들을 각각 형성한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 하부 코어 바들(71a,71b)의 경사진 부분들(74)과 접촉하는 상부 코어 바들(72a,72b)의 경사진 부분들(73)과 함께, 상부 코어 바들(72a,72b)과 하부 코어 바들(71a,71b)은 하부 펀치(71)를 향해 슬라이딩되어, 캐비티(70a) 내부의 유전체 분말(80)에 압력이 인가되지 않는다. 이후, 상부 코어 바들(72a,72b)과 하부 코어 바들(71a,71b)이 캐비티(70a) 내의 소정의 위치에 일단 도달하면, 상부 코어 바들(72a,72b)과 하부 코어 바들(71a,71b)의 하강이 정지한다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 다이(70), 상부 펀치(72), 하부 코어 바들(71a,71b)과 상부 코어 바들(72a,72b)이 아래로 이동되어, 유전체 분말(80)은 압력이 인가되어 유전체 몸체(6)를 형성한다. 이 경우에, 하부 코어 바들(71a,71b)의 경사진 부분들(74)과 각각 접촉하는 상부 코어 바들(72a,72b)의 경사진 부분(73)들과 함께, 상부 코어 바들(72a,72b)과 하부 코어 바들(71a,71b)은 아래로 슬라이딩된다.

압축이 완료된 후에, 도 7에 도시된 바와 같이, 다이(70)와 하부 코어 바들(71a,71b)은 아래로 이동되고, 상부 펀치(72)와 상부 코어 바들(72a,72b)은 위로 이동되어, 성형된 유전체 블럭이 이들 사이로부터 제거된다.

성형을 위한 선택적 방법으로, 압력 인가에 의한 유전체 블럭의 성형 후에, 이들의 대향 표면은 대구경 및 소구경 엔드 밀(end mill)로 각각 기계처리 되어 공진기 홀들을 형성할 수 있다.

(두 번째 실시형태)

두 번째 실시형태가 도 8,9를 참조로 기술될 것이다. 두 번째 실시형태의 유전체 필터(1)에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 소구경 홀 부분들(23c,23d) 사이의 축간 거리(d3)는 대구경 홀 부분들(22c,22d) 사이의 축간 거리(d4)보다 작게 만들어진다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 대구경 홀 부분들(22c,22d)과 소구경 홀 부분들(23c,23d)은 공진기 홀들(2c,2d)의 축의 방향에서, 점선(E)에 의해 나타난 영역에서 서로 겹쳐진다. 그 결과, 대구경 홀 부분들(22c,22d)과 소구경 홀 부분들(23c,23d)의 연결 부분들은 공지의 유전체 필터의 연결 부분(b)보다 교차 구획에서 더 크다.(도 21참조) 그리하여, 공진기 홀들(2c,2d)은 그 사이를 통한 플레이팅 액의 통과를 원활하게 하는 형태를 갖고, 이에 의해 공진기 홀들(2c,2d)의 내부 표면에 충분한 막 두께와 안정성을 갖는 내부 컨덕터(3)의 형성이 가능하다. 그 결과, 유전체 필터(1)는 공진기의 Q값을 향상시킬 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 이 유전체 필터(1)는 단락단 표면(1b: 도 9참조)의 측면에서 소구경 홀 부분들(23c,23d) 사이의 축간 거리(d3)가 대구경 홀 부분들(22c,22d) 사이의 축간 거리(d4)보다 작도록 만들어져서, 인접하는 공진기들 사이의 전자계(즉, 자계) 결합이 증가한다. 이 구성으로, 유전체 필터(1)가 외부모양 또는 크기의 변화 없이 더 강한 유도 결합을 갖는 것이 가능하다.

(세 번째 실시형태)

본 발명의 세 번째 실시형태가 도 10,11을 참조로 기술될 것이다. 세 번째 실시형태의 유전체 필터(1)에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 소구경 홀 부분들(23e,23f) 사이의 축간 거리(d5)는 대구경 홀 부분들(22e,22f) 사이의 축간 거리(d6)와 같도록 만들어진다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 대구경 홀 부분들(22e,22f)과 소구경 홀 부분들(23e,23f)은 공진기 홀들(2e,2f)의 축 방향에서, 점선(E)에 의해 지시된 영역에서 각각 서로 겹쳐진다.

세 번째 실시형태에 따른 유전체 필터(1)가 첫 번째와 두 번째 실시형태의 것과 유사한 구조를 갖기 때문에, 이들의 유전체 필터와 유사한 이점을 제공한다. 또한, 이 유전체 필터(1)는 전자계 결합의 정도를 설계에서 더 유연함을 제공한다.

(네 번째 실시형태)

본 발명의 네 번째 실시형태가 도 12~14를 참조로 기술될 것이다. 네 번째 실시형태는 이동 전화와 같은 이동 통신 장치에 사용되는 유전체 듀플렉서에 관련이 있다. 도 12는 탑재 표면(51c: 회로 기판에 탑재되도록 맞춰진 표면)이 위로 향한, 개방될 회로 단부 표면(51a)의 측면으로부터 보인, 유전체 듀플렉서(51)의 사시도이다. 도 13은 탑재 표면(51c)이 아래로 향한, 단락단 표면(51b)의 측면으로부터 보인, 유전체 듀플렉서(51)의 후면도이다. 도 14는 유전체 듀플렉서의 평면도이다.

도 12를 참조로, 유전체 듀플렉서(51)는 서로 대향하고 일반적으로 사각형인개방단 표면(51a)과 단락단 표면(51b)을 갖는다. 일곱개의 공진기 홀들(52a~52g)이 또한 쌍의 단부 표면들(51a,51b)의 사이에 뻗어있기 위해 선상으로 형성된다. 외부 결합 홀(55a)과 접지 홀(56a)이 공진기 홀들(52a,52b) 사이에 형성된다. 유사하게, 외부 결합 홀(55b)과 접지 홀(56b), 외부 결합 홀(55c)과 접지 홀(56c)이 공진기 홀들(52c,52d) 사이와, 공진기 홀들(52f,52g) 사이에 각각 형성된다.

도 14를 참조로, 공진기 홀들(52a~52g)은 원형 단면을 갖는 대구경 홀 부분들(62a~62g)과, 원형 단면을 갖고 대구경 홀 부분들(62a~62g)과 각각 연결되는 소구경 홀 부분들(63a~63g)을 포함한다. 소구경 홀 부분들(63c~63f)의 축들은 대구경 홀 부분들(62c~62f)의 축들로부터 각각 간격을 두어, 이들 사이의 변위 거리(P)는 R-r < P < R+r 의 관계를 만족하는 범위 내이고, 여기서 R은 대구경 홀 부분들(62c~62f)의 반경이고 r은 소구경 홀 부분들(66c~63f)의 반경이다(즉, 대구경 홀 부분들과 소구경 홀 부분들이 이들의 축 방향을 따라 서로 겹쳐진다). 그리하여, 공진기 홀들(52c~52f)은 굽은 모양을 갖는다.

소구경 홀 부분들(63b,63c) 사이의 축간 거리(d11)는 대구경 홀 부분들(62b,62c) 사이의 축간 거리(d14)보다 작도록 만들어진다. 소구경 홀 부분들(63d,63e) 사이의 축간 거리(d12)는 대구경 홀 부분들(62d,62e) 사이의 축간 거리(d15)보다 크도록 만들어진다. 소구경 홀 부분들(63e,63f) 사이의 축간 거리(d13)는 대구경 홀 부분들(62e,62f) 사이의 축간 거리(d16)와 같도록 만들어진다.

도 12를 다시 참조하여, 외부 컨덕터(54)는 유전체 듀플렉서(51)가 형성된유전체 블럭의 거의 전체 외부 표면에 형성된다. 입/출력 전극으로 기능하는, 송신 전극(Tx)과 수신 전극(Rx)과, 안테나 전극(ANT)은 탑재 표면(51c)에 형성되고 유전체 듀플렉서(51)의 단락단 표면(51b)으로 전기적으로 분리되기 위해 외부 컨덕터(54)로부터 소정의 거리로 뻗어진다.

각 내부 컨덕터들(53)은 각 공진기 홀(52a~52g)의 거의 전체 내부 표면에 형성된다. 그러나, 틈들(58)이 공진기들의 개방단을 제공하기 위해 대구경 홀 부분들(62a,62g)의 개방부 근처 위치에서 내부 컨덕터(53)와 외부 컨덕터(54) 사이에 제공된다. 소구경 홀 부분들(63a~63g)의 개구부가 제공된 표면(51b)은 단락단 표면이다. 내부 컨덕터(53)는 개방단 종단(51a)에서 외부 컨덕터(54)로부터 전기적으로 개방, 즉, 분리되고, 표면(51b)에서 외부 컨덕터(54)에 단락, 즉, 전기적으로 연결된다. 또한, 공진기 홀들(52a~52g)의 축 길이(L)는 약 λ/ 4로 설계된다(λ는 각 공진기 홀들(52a~52g)로 형성된 공진기들의 중심 파장이다).

각 내부 컨덕터(53)는 또한 각 외부 결합 홀들(55a,55b,55c)의 전체 내부 표면과 각 접지 홀들(56a,56b,56c)의 전체 내부 표면에 형성된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 외부 결합 홀들(55a,55b,55c)은 송신 전극(Tx), 안테나 전극(ANT) 및 수신 전극(Rx)에 각각 전기적으로 연결된다. 그리하여, 각 외부 결합 홀들(55a~55c)의 내부 컨덕터(53)는 개방단 표면(51a)에서 외부 컨덕터(54)에 전기적으로 연결되고, 단락단 표면(51b)에서 외부 컨덕터(54)로부터 전기적으로 분리된다.

한편, 접지 홀들(56a~56c)은 외부 결합 홀들(55a~55c)에 평행하고 인접하게 뻗어진다. 이들 접지 홀들의 내부 컨덕터들(53)은 개방단 표면(51a)과 단락단표면(51b) 양쪽에서 외부 컨덕터(54)에 직접 전기적으로 연결된다. 접지 홀들(56a~56c)의 위치, 형태 및 내부 치수(크기) 변화는 외부 결합 홀들(55a~55c)의 자체 용량의 증가 또는 감소를 야기할 수 있고, 이에 의해 외부 결합의 변화가 가능하여 보다 적합한 외부 결합이 실현될 수 있다. 여기서 외부 결합 홀들(55a~55c)의 자체 용량은 외부 결합 홀들(55a~55c)의 내부 컨덕터들(53)과 접지 컨덕터(외부 컨덕터(54)와 접지 홀들(56a~56c)의 내부 컨덕터(53)) 사이에서 발생된 용량으로 간주한다.

유전체 듀플렉서(51)는 공진기 홀들(52b,52c)로 형성된 두 공진기들로 구성된 송신 필터(대역 통과 필터); 공진기 홀들(52d,52e,52f)로 형성된 세 공진기로 구성된 수신 필터(대역 통과 필터); 및 유전체 블럭의 대향 단부들에 위치된 공진기 홀들(52a,52g)로 형성된 공진기들로 구성된 두 트랩들(대역 제거 필터)을 포함한다. 외부 결합 홀(55a)과 인접하는 공진기 홀들(52a,52b)은 전자기적으로 결합되어, 외부 결합을 제공한다. 마찬가지로, 외부 결합 홀(55b)과 이에 인접하는 공진기 홀(52c,52b), 또한 외부 결합 홀(55c)과 이에 인접하는 공진기 홀들(52f,52g)은 각각 전자기적으로 결합되고, 외부 결합을 제공한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같이 구성된 유전체 듀플렉서(51)에서, 대구경 홀 부분들(62c~62f)과 소구경 홀 부분들(63c~63f)의 연결 부분들은 공지 기술의 연결 부분들보다 단면이 크다. 그리하여, 공진기 홀들(52c~52f)은 플래이팅 액이 그 사이로 통과하는 것을 원활하게 하는 형태를 갖고, 이에 의해 공진기 홀들(52c~52f)에 충분한 막 두께와 안정성을 갖는 내부 컨덕터(53)의 형성이 가능하게 된다. 그 결과, 유전체 듀플렉서(51)는 공진기의 Q값을 향상시킬 수 있다.

도 12를 다시 참조하여, 송신 회로(도시되지 않음)로부터 송신 전극(Tx)으로 송신된 송신 신호가 공진기 홀들(52b,52c)로 구성된 송신 필터를 통해 안테나 전극(ANT)으로부터 출력되면서, 안테나 전극(ANT)으로부터 입력된 수신 신호는 수신 전극(Rx)으로부터 공진기 홀들(52d,52e,52f)로 구성된 수신 필터를 통해 수신 회로(도시되지 않음)로 출력된다. 이 구성은 공진기 홀들(52b,52c)로 형성된 두 공진기들 사이에 더 강한 유도 결합을 제공하여, 공진기들(52d,52e)로 형성된 두 공진기들 사이의 결합이 더 강한 용량 결합이 된다. 이 구성으로, 유전체 듀플렉서(51)의 외부 형태 또는 크기의 변화 없이 큰 용량성 결합과 유도 결합을 갖는 유전체 듀플렉서(51)를 제공하는 것이 가능하다.

도 14에 도시된 바와 같이, 공진기 홀들(52e,52f)의 소구경 홀 부분들(63e,63f) 사이의 축간 거리(d13)는 대구경 홀 부분들(62e,62f) 사이의 축간 거리(d16)와 같도록 만들어질 수 있다. 이 경우에, 유전체 듀플렉서의 외부 크기의 증가 없이, 공진기 홀들(52e,52f)로 형성된 두 공진기들 사이의 전자기계 결합의 정도는 일정하게 유지될 수 있고, 이에 의해 향상된 설계의 다양성이 가능하게 된다.

또한, 저역 통과 대역(또는 고역 통과 대역)으로 형성된 감쇠극은 보다 저역 주파수(또는 고역 주파수)로 이동될 수 있다. 그러므로, 이 구성은 유전체 듀플렉서(51)의 통과 대역을 확장시킬 수 있고 정확한 감쇠 특성과 높은 성능을 갖는 소형 유전체 듀플렉서(51)의 성취를 수월하게 할 수 있다.

(다섯 번째 실시형태)

본 발명의 다섯 번째 실시형태에 따른 통신 장치가 휴대용 전화에 관하여 후술될 것이다.

도 15는 휴대용 전화(150)의 RF 부분을 도시한 블럭도이다. 도 15에서, 참조번호 152는 안테나 요소를 나타내고, 153은 듀플렉서, 161은 송신 분리기, 162는 송신 증폭기, 163은 송신단 사이의 대역 통과 필터, 164는 송신 믹서, 165는 수신 증폭기, 166은 수신단 사이의 대역 통과 필터, 167은 수신 믹서, 168은 전압 제어 오실레이터(VCO), 169는 국부 대역 통과 필터이다.

이 경우에, 예를 들면, 상기한 다섯 번째 실시형태의 유전체 듀플렉서는, 예로써, 듀플렉서(153)로 사용될 수 있다. 첫 번째부터 세 번째 실시형태의 유전체 필터(1)는 또한, 예로써, 송신단 사이의 대역 통과 필터(163), 수신단 사이의 대역 통과 필터(166) 및 국부 대역 통과 필터(169)로 사용될 수 있다. 그리하여, 유전체 듀플렉서(51) 또는 유전체 필터(1)의 사용은 향상된 전기적 특성을 갖는 휴대용 전화를 성취할 수 있다.

(다른 실시형태들)

본 발명에 따른 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신 장치는 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 정신과 범위로부터 멀어지지 않는 다양한 형태를 취할 수 있다.

예를 들면, 도 16에 도시된 바와 같이, 네 개의 공진기 홀들(2a,2b,2c,2d)이 유전체 필터(1)에 제공될 수도 있다. 이 경우에, 공진기 홀(2a,2c)에 대해, 소구경홀 부분들(23a,23c)의 축은 대구경 홀 부분(22a,22c)의 축으로부터 각각 변위되어, 변위 거리(P)는 0 < P < R-r의 관계를 만족하는 범위 내이고, 여기서 R은 대구경 홀 부분들(22a,22c)의 반경이고 r은 소구경 홀 부분들(23a,23c)의 반경이다. 공진기 홀(2b,2d)에 대해, 소구경 홀 부분들(23b,23d)의 축은 대구경 홀 부분(22b,22d)의 축으로부터 각각 변위되어, 변위 거리(P)는 R-r < P < R+r의 관계를 만족하는 범위내이고, 여기서 R은 대구경 홀 부분들(22b,22d)의 반경이고 r은 소구경 홀 부분들(23b,23d)의 반경이다.

또한, 대구경 홀 부분들(22b,22d)과 소구경 홀 부분들(23b,23d)은 공진기 홀(2b,2d)의 축 방향에서 각각 서로 겹쳐진다. 그리하여, 대구경 홀 부분들(22b,22d)과 소구경 홀 부분들(23b,23d)의 연결 부분들은 공지의 유전체 필터의 연결 부분들보다 단면에서 더 크다. 그리하여, 공진기 홀들(2b,2d)은 그 사이를 통한 플레이팅 액의 통과를 원활하게 하는 형태를 가지고, 이에 의해 공진기 홀들의 내부 표면에서 충분한 막 두께와 안정성을 갖는 내부 컨덕터(3)의 형성이 가능하다. 그 결과, 공진기의 Q값을 향상시킬 수 있다.

강한 유도성 결합은 공진기 홀들(2a,2c)로 형성된 두 공진기들 사이에 제공되고, 강한 용량성 결합은 공진기 홀들(2c,2d)로 형성된 두 공진기들 사이에 제공된다. 또한, 공진기 홀들(2a,2c) 사이의 것보다 더 강한 정도의 유도성 결합이 공진기 홀들(2b,2d) 사이에 제공된다. 이는 유전체 필터의 전자기 결합 설계의 유연성을 향상시킬 수 있고, 이에 의해 대역 통과 필터, 듀플렉서 등의 설계를 수월하게 한다. 자연히, 다섯 이상의 공진기 홀들도 또한 제공될 수 있다.

또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 공진기 홀들(2g,2h)의 대구경 홀 부분들(22g,22h)과 소구경 홀 부분들(23g,23h)은 대구경 홀 부분(22g)이 개방단 표면(1a)에 위치되고, 소구경 홀 부분(23g)이 단락단 표면(1b)에 위치되고, 소구경 홀 부분(23h)이 개방단 표면(1a)에 위치되고, 대구경 홀 부분(2h)이 단락된 회로 표면(1b)에 위치되는 것과 같이 위치될 수 있다.

임의로, 도 18에 도시된 바와 같이, 공진기 홀들(2i,2j)의 대구경 홀 부분들(22i,22j)과 소구경 홀 부분들(23i,23j)은 원형 단면 외에 또는 대신, 사각 단면을 가질수도 있다. 또한 일반적으로, 대구경 및 소구경 홀 부분들의 단면은 다양한 형태(즉, 원형, 사각 또는 길게 늘어진 형상)를 취할 수 있다.

선택적으로, 도 19에 도시된 유전체 필터가 사용될 수도 있다. 이 유전체 필터에서, 외부 컨덕터(4)는 유전체 필터가 형성된 유전체 블럭의 거의 전체 외부 표면에 형성된다. 입/출력 전극(5)의 쌍은 외부 컨덕터(4)로부터 소정의 거리에서 유전체 필터(1)의 외부 표면에 형성되고 이들로부터 전기적으로 분리된다. 내부 컨덕터(3)는 각 공진기 홀들(2a,2b)의 거의 전체 내부 표면에 형성되고, 틈들(8)이 내부 컨덕터(3) 및 대구경 홀 부분들(22a,22b)의 개방부에 형성된 외부 컨덕터(4) 사이에 제공된다. 이 경우에, 틈(8)과 대구경 홀 부분들(22a,22b)의 개구부가 제공된 표면(1a)은 개방단 표면이다. 소구경 홀 부분들(23a,23b)의 개구부가 제공된 표면(1b)은 단락단 표면이다. 대구경 홀 부분들(22a,22b)과 소구경 홀 부분들(23a,23b)은 공진기 홀들(2a,2b)의 축 방향들에서 서로 겹쳐진다.

공진기 홀들의 축 길이는 약 λ/ 4에 한정되지 않고, 예를 들면, 약 λ/ 2일수도 있다. 이와 같은 경우에, 공진기 홀들의 개구부들이 제공된 양 표면들은 모두 단락단 표면 또는 개방단 표면으로 설정되어야 한다.

도 3에 도시된 공진기 홀들(2a,2b)에서, 소구경 홀 부분들(23a,23b)의 단부 벽들(25a,25b) 사이의 대구경 홀 부분들(22a,22b)의 단부 벽들(24a,24b)의 겹쳐진 길이들(A)의 위치는 공진기 홀들(2a,2b)의 축 방향에서 서로로부터 각각 변위될 수 있다. 다시 말하면, 공진기 홀들(이 경우에서, 2a와 2b)은 상기 실시형태와 같이 축 방향에서 같은 위치에 배열될 필요가 없다. 즉, 공진기 홀들(2a)의 축 방향에서 대구경 홀 부분(22a)과 소구경 홀 부분들(23a)이 서로 겹칠수록, 대구경 홀 부분(22a)의 길이(개방단 표면(1a)으로부터 단부 벽(24a)까지의 거리)와 대구경 홀 부분(22b)의 길이(개방단 표면(1a)으로부터 단부 벽(24b)까지의 거리)는 서로 달라진다. 마찬가지로, 공진기 홀들(2b)의 축 방향에서 대구경 홀 부분(22b)과 소구경 홀 부분들(23b)이 서로 겹칠수록, 소구경 홀 부분(23a)의 길이(단락단 표면(1b)으로부터 단부 벽(25a)까지의 거리)와 소구경 홀 부분(23b)의 길이(단락단 표면(1b)으로부터 단부 벽(25b)까지의 거리)는 서로 달라진다.

또한, 유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서는 동일한 내경을 갖고 중심축이 서로 변위된 제1 및 제2 구획으로 형성되는 공진기 홀들을 가질 수 있다. 또한, 결합홈(groove)과 같은 다른 전자기계 결합 수단이 공진기 홀들 사이의 결합의 강도를 더 증가시키기 위해 유전체 블럭에 동시에 제공될 수도 있다.

개방단 표면에 제공된 대구경 홀 부분들과 단락단 표면에 제공된 소구경 홀 부분과 공진기 홀들의 결합으로 첫 번째부터 네 번째까지의 실시형태의 기술이 각각 되었을지라도, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 그리하여, 대구경 홀 부분들은 단락단 표면에 제공될 수도 있고, 개방단 표면에서 소구경 홀 부분들의 축간 거리는 변경될 수 있다. 이 경우에, 두 인접 공진기 홀들의 결합 관계는 상기한 실시예의 것과 대향된다. 즉, 용량성 결합의 정도는 소구경 홀 부분 사이의 축간 거리가 감소함에 따라 서서히 증가하고, 반면 유도성 결합의 정도는 소구경 홀 부분들 사이의 축간 거리가 증가함에 따라 증가된다.

입/출력 전극이 유전체 블럭의 외부 표면의 소정의 위치에 형성된 유전체 필터 또는 유전체 블럭과 함께 첫 번째부터 네 번째까지의 실시 형태의 상기 기술이 기술되었을 지라도, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 입/출력 전극은 외부 회로와의 연결을 제공하기 위해 수지 핀과 함께 변위될 수도 있다.

첫 번째부터 네 번째까지의 실시형태에서, 소구경 홀 부분의 축이 소정의 거리로 배열된 대구경 홀 부분들의 축으로부터 변위되는 경우와 결합하여 기술되었을 지라도, 본 발명은 이에 한정될 필요는 없다. 그리하여, 대구경 홀 부분들의 축은 소정의 거리로 배열된 소구경 홀 부분들의 축으로부터 변위될 수도 있다.

첫 번째부터 네 번째까지의 실시형태에서, 대구경 홀 부분들의 축들과 소구경 홀 부분들의 축들이 선형으로 배열되었을지라도, 대구경 홀 부분들의 축들과 소구경 홀 부분들의 축들은, 예를 들면, 유전체 블럭에서 수직으로 지그재그(zigzag)하게 배열될 수도 있다.

본 발명이 특정 실시형태와 관련되어 기술되었을지라도, 많은 다른 변경, 수정 및 다른 사용이 이 기술에서 숙련된 이들에게 더욱 명확해질 것이다. 그러므로,본 발명은 여기의 특정 기술에 제한되지 않고, 첨부된 청구범위에만 한정된다.

본 발명에 의하면 공진기 홀들의 내부 표면에 충분한 두께와 안정성을 갖는 내부 컨덕터의 형성이 가능한 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신 장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 다수의 공진기 홀들을 내부에 갖고, 공진기 홀들의 적어도 하나는 대구경 홀 부분과 상기 대구경 홀 부분과 연결된 소구경 홀 부분으로 구성된 굽은 공진기 홀이고, 상기 대구경 홀 부분의 중심 축과 상기 소구경 홀 부분의 중심 축은 서로 변위되고 상기 대구경 홀 부분과 상기 소구경 홀 부분은 이들의 축 방향에서 서로 겹쳐지는 유전체 블럭;

   상기 각 공진기 홀들의 내부 표면에 형성된 각 내부 컨덕터; 및

   상기 유전체 블럭의 외부 표면에 형성된 외부 컨덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
2. 다수의 공진기 홀들을 내부에 갖고, 공진기 홀들의 적어도 둘은 대구경 홀 부분과 상기 대구경 홀 부분과 연결된 소구경 홀 부분으로 구성된 굽은 공진기 홀들이고, 상기 대구경 홀 부분의 중심 축과 상기 소구경 홀 부분의 중심 축은 서로 변위되고 상기 대구경 홀 부분과 상기 소구경 홀 부분은 이들의 축 방향에서 서로 겹쳐지는 유전체 블럭;

   상기 각 공진기 홀들의 내부 표면에 형성된 각 내부 컨덕터; 및

   상기 유전체 블럭의 외부 표면에 형성된 외부 컨덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
3. 제 1항에 있어서, 인접하는 두 굽은 공진기 홀들의 소구경 홀 부분들 사이의 축간 거리는 인접하는 두 굽은 공진기 홀들의 대구경 홀 부분들 사이의 축간 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
4. 제 1항에 있어서, 인접하는 두 굽은 공진기 홀들의 소구경 홀 부분들 사이의 축간 거리는 인접하는 두 굽은 공진기 홀들의 대구경 홀 부분들 사이의 축간 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
5. 제 1항에 있어서, 인접하는 두 굽은 공진기 홀들의 소구경 홀 부분들 사이의 축간 거리는 인접하는 두 굽은 공진기 홀들의 대구경 홀 부분들 사이의 축간 거리와 같은 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 유전체 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
7. 제 1항부터 제 5항의 어느 한 항에 따른 유전체 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.