KR100707826B1 - Multi band pass filter - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터는 횡렬의 대역통과필터를 이용한 종래 방식과는 다르게 저역통과필터와 고역통과필터를 구현한 후 그 통과대역 내에서 다시 저역통과필터와 고역통과필터를 종렬로 구현하여 원하는 다수의 대역통과필터를 구현토록 하는 방식을 적용함으로써 임피던스 정합 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 원하는 수만큼의 통과대역의 구현이 용이하며, 더불어 저역통과필터와 고역통과필터의 저대역에 노치를 부여하여 감쇄특성을 크게 개선할 수 있으며 소형화 경량화는 물론이거니와 저비용의 제품으로 양산할 수 있는 탁월한 효과가 있다.The multi-band pass filter according to the present invention implements a low pass filter and a high pass filter unlike the conventional method using a band pass filter in a row, and then implements the low pass filter and the high pass filter in a row again in the pass band. Implementing the desired number of bandpass filters can not only solve the impedance matching problem, but it is also easy to implement the desired number of passbands, and notches the lowpass of the lowpass and highpass filters. Therefore, the attenuation characteristic can be greatly improved, miniaturization, light weight, as well as excellent effect that can be mass-produced as a low cost product.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 멀티 밴드 패스필터의 구성 및 통과대역을 나타내는 개념도.1 is a conceptual diagram showing a configuration and a pass band of a multi-band pass filter according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터를 나타내는 회로도.2 is a circuit diagram illustrating a multi-band pass filter according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터의 통과대역을 나타내는 개념도.3 is a conceptual diagram illustrating a pass band of a multi-band pass filter according to the present invention.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터에 의하여 구현된 특성 그래프.4A to 4D are characteristic graphs implemented by the multi-band pass filter according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터를 제작하기 위한 구성도.5 is a block diagram for manufacturing a multi-band pass filter according to the present invention.
≡*≡ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ≡*≡ ≡ * ≡ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ≡ * ≡
10 : 입력단 20 : 제 1 열 좌측 저역통과필터10: input stage 20: first row left low pass filter
21 : 제 2 열 좌측 저역통과필터 22 : 제 2 열 좌측 고역통과필터21: second row left low pass filter 22: second row left high pass filter
23 : 제 3 열 좌측 고역통과필터 30 : 제 1 열 우측 고역통과필터23:
31 : 제 2 열 우측 저역통과필터 32 : 제 2 열 우측 고역통과필터31: second column right low pass filter 32: second column right high pass filter
33 : 제 3 열 우측 저역통과필터 40 : 노치33: third row right low pass filter 40: notch
51 : 제 1 출력단 52 : 제 2 출력단51: first output terminal 52: second output terminal
53 : 제 3 출력단 54 : 제 4 출력단53: third output stage 54: fourth output stage
100 : 멀티 밴드 패스필터 PCB : 회로기판100: multi-band pass filter PCB: circuit board
L : 인덕터 C : 캐패시터L: Inductor C: Capacitor
S : 실드 케이스S: Shield Case
본 발명은 멀티 밴드 패스필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저역통과 및 고역통과 내에 다수의 저역통과필터와 고역통과필터를 구현하여 여러 개의 통과대역을 함께 갖도록 한 멀티 밴드 패스필터에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-band pass filter, and more particularly, to a multi-band pass filter having a plurality of pass bands by implementing a plurality of low and high pass filters in the low pass and high pass.
최근 들어 무선이동통신 기술은 빠른 속도로 발전하고 있고, 이러한 변화를 가능케 하는 주된 요인은 신호처리 기술 즉, 변조 복조 등의 급속한 발전에 그 원인을 찾아볼 수 있으며, 더불어 한정된 주파수 대역에서 보다 효율적인 정보전달을 가능하게 하는 소프트웨어적 측면과 부품기술의 발전인 하드웨어적 측면에 그 이유를 찾아볼 수 있다.In recent years, wireless mobile communication technology has been rapidly developed, and the main reason for this change can be found in the rapid development of signal processing technology, that is, modulation demodulation, and more efficient information in a limited frequency band. The reason for this is found in the software aspect that enables delivery and the hardware aspect that is the development of component technology.
보다 구체적으로, 부품기술 중 필터 기술은 무수히 많은 공중파 중에서 희망하는 신호만을 선택하고 전송하고자 하는 신호만을 걸러주는 기술로서 부품기술 중의 핵심이라 할 수 있으며, 그 연장선상에서 소형화 저전력화 저비용의 제품을 제작하기 위하여 다수의 통과대역을 갖는 멀티 밴드 패스필터의 발전을 주목할 필요가 있다 하겠다.More specifically, the filter technology among the parts technology is a technology that selects only a desired signal from a myriad of air waves and filters only a signal to be transmitted, and can be called the core of the parts technology. It is necessary to pay attention to the development of a multi-band pass filter having a plurality of pass bands.
도 1은 종래 기술에 따른 멀티 밴드 패스필터(200)의 구성 및 통과대역을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a configuration and a pass band of a
현재 가장 많이 사용되고 있는 멀티 밴드 패스필터(200)는 도 1에 도시된 바 와 같이 대역통과필터(81, 82, 83, 84)를 원하는 통과대역의 수만큼 횡렬로 구현하고 입력단(70)을 하나로 묶어주는 타입으로 제시되어 있다.As shown in FIG. 1, the
그런데, 이와 같은 종래 기술에 따른 멀티 밴드 패스필터(200)는 대역통과필터(81, 82, 83, 84)를 횡렬로 설계하고 입력단(70)을 하나로 묶는 과정에서 임피던스 정합 문제가 발생하고, 또한 대역통과필터(81, 82, 83, 84) 상호간의 간섭문제로 통과대역 밖의 저대역에서 감쇄특성이 특히 나빠지는 문제점이 있으며, 크기 또한 커질 수밖에 없는 단점이 있다.However, in the
예를 들어, 4개의 대역통과필터(81, 82, 83, 84)를 갖는 종래의 멀티 밴드 패스필터(200)일 경우 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 입력단(70)으로부터 제공된 신호를 각각의 대역통과필터(81, 82, 83, 84)를 경유하여 필터링되도록 하면서 4개의 출력단(91, 92, 93, 94)으로 곧바로 출력될 수 있도록 구성된다.For example, in the case of the conventional
그런데, 이와 같은 종래의 멀티 밴드 패스필터(200)는 하나의 입력단(70)으로부터 제공된 신호를 4개의 통과대역으로 나누어 각각의 출력단(91, 92, 93, 94)으로 분할하기 위하여 각각의 대역통과필터(81, 82, 83, 84)를 횡렬로 구비시킨 구조로 설계되므로 인하여 50Ω 정합이 깨질 수밖에 없고, 이로 인하여 입력단(70)의 매칭값 조율이 극히 어려운 문제점이 발생하였다.However, such a conventional
즉, 종래의 멀티 밴드 패스필터(200)의 구성을 이루는 각각의 대역통과필터(81, 82, 83, 84)는 그 통과대역에서만 임피던스가 50Ω으로 정합되고 통과대역 밖에서는 임피던스가 무한대가 되는데, 각각의 대역통과필터(81, 82, 83, 84)가 50Ω 정합이 된다 할지라도 하나의 입력단(70)에서 바라본 임피던스는 50Ω 정합이 깨지는 상태로 되어 각각의 대역통과필터(81, 82, 83, 84)의 특성을 변화시키고 마는 문제점이 있는 것이다.That is, each of the band pass filters 81, 82, 83, and 84 constituting the conventional
이러한 경우 임피던스 정합을 위해 다시 각각의 대역통과필터(81, 82, 83, 84)를 조정해야만 하나, 하나의 대역통과필터(예를 들면 81)를 조정할 경우 나머지 3개의 대역통과필터(82, 83, 84)의 임피던스까지 영향을 미쳐 대역통과필터(81, 82, 83, 84)의 임피던스 정합을 맞추기가 극히 어려워져 멀티 밴드 패스필터(200)를 제작하는데 상당한 시간을 필요로 하게 된다.In this case, each bandpass filter (81, 82, 83, 84) must be adjusted again for impedance matching. However, if one bandpass filter (for example, 81) is adjusted, the remaining three bandpass filters 82, 83 are adjusted. , It affects the impedance of (84), so that it is extremely difficult to match the impedance of the band pass filter (81, 82, 83, 84), it takes a considerable time to manufacture the
또한, 통과대역의 수가 많을수록 임피던스 정합을 맞추는 것이 더더욱 힘들어질 수밖에 없고, 임피던스 정합이 정확히 맞지 않는 경우 각각의 대역통과필터(81, 82, 83, 84) 상호간의 간섭에 의해 통과대역 밖의 저대역에서의 감쇄특성이 특히 나빠지는 문제점으로 이어지고 있다.Also, the greater the number of passbands, the more difficult it is to match the impedance match, and when the impedance match is not correct, the bandpass filters 81, 82, 83, and 84 at the low band outside the passband by mutual interference. The attenuation characteristic of is leading to the problem of being particularly bad.
본 발명은 상기 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 저역통과 및 고역통과 내에 다수의 저역통과필터와 고역통과필터를 구현하여 감쇄특성이 우수한 여러 개의 통과대역을 갖는 멀티 밴드 패스필터를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above disadvantages, and its object is to implement a plurality of lowpass filters and highpass filters in the lowpass and highpass multiband pass having a plurality of passbands excellent in attenuation characteristics In providing a filter.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
입력단으로부터 제공된 신호 중에서 저대역 및 고대역을 각각 통과시키는 제 1 열 좌측 저역통과필터 및 제 1 열 우측 고역통과필터와,A first column left low pass filter and a first column right high pass filter for passing a low band and a high band among signals provided from an input terminal,
상기 제 1 열 좌측 저역통과필터의 저대역 신호 중에서 하위 저대역을 통과시켜 제 1 출력단에 공급하는 제 2 열 좌측 저역통과필터 및 제 3 열 좌측 고역통과필터와,A second column left low pass filter and a third column left high pass filter configured to pass a lower low band of the low band signal of the first column left low pass filter to the first output terminal;
상기 제 1 열 좌측 저역통과필터의 저대역 신호 중에서 상위 저대역을 통과시켜 제 2 출력단에 공급하는 제 2 열 좌측 고역통과필터와,A second column left high pass filter configured to pass an upper low band from a low band signal of the first column left low pass filter to a second output terminal;
상기 제 1 열 우측 고역통과필터의 고대역 신호 중에서 하위 고대역을 통과시켜 제 3 출력단에 공급하는 제 2 열 우측 저역통과필터와,A second column right low pass filter configured to pass a lower high band of the high band signal of the first column right high pass filter to a third output terminal;
상기 제 1 열 우측 고역통과필터의 고대역 신호 중에서 상위 고대역을 통과시켜 제 4 출력단에 공급하는 제 2 열 우측 고역통과필터 및 제 3 열 우측 저역통과필터를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.The second configuration includes a second column right high pass filter and a third column right low pass filter which pass an upper high band of the high band signal of the first column right high pass filter and supply it to the fourth output terminal. It features.
이하, 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 설명하기로 하고, 이들 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 더 용이하게 이해할 수 있게 된다.Hereinafter, preferred embodiments of a multi-band pass filter according to the present invention will be described with reference to the drawings, and through these embodiments, the objects, features, and advantages of the present invention can be more easily understood.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)를 나타내는 회로도이고, 도 3은 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)의 통과대역을 나타내는 개념도이며, 도 4는 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)에 의하여 구현된 특성 그래프이다.2 is a circuit diagram illustrating a
본 발명에서 설명되는 도면 중 도 3의 개념도에 관련한 50~260㎒의 의미는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제시된 단순한 주파수의 범위를 뜻하며, 아울러 "제 1 열 좌측" 및 "제 1 열 우측" 등의 단어 역시 본 발명의 기술이해를 위하여 제시된 것일 뿐 이에 특별히 국한되지 않는 것으로 하며, 제 1 출력단(51) 내지 제 4 출력단(54) 또한 그 개수에 특별히 제한되지 않는 것으로 한다.In the drawings described in the present invention, the meaning of 50 to 260 MHz in relation to the conceptual diagram of FIG. 3 refers to a simple range of frequencies presented for easier understanding of the present invention, and also "first column left" and "first column right". The words such as are also presented for the technical understanding of the present invention is not particularly limited thereto, and the
본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 입력단(10)으로부터 제공된 신호 중에서 저대역 및 고대역을 각각 통과시키는 제 1 열 좌측 저역통과필터(20) 및 제 1 열 우측 고역통과필터(30)를 포함하고, 이들 제 1 열 좌측 저역통과필터(20) 및 제 1 열 우측 고역통과필터(30)에 의해 도 3의 개념도의 제 1 열에 나타난 122.5㎒ 이하의 저대역 신호와 172.5㎒ 이상의 고대역 신호를 통과시킬 수 있게 된다.In the
바람직하게, 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)는 제 1 열 좌측 저역통과필터(20)의 저대역 신호 중에서 하위 저대역을 통과시켜 제 1 출력단(51)에 공급하는 제 2 열 좌측 저역통과필터(21) 및 제 3 열 좌측 고역통과필터(23)를 구비하고, 아울러 제 1 열 좌측 저역통과필터(20)의 저대역 신호 중에서 상위 저대역을 통과시켜 제 2 출력단(52)에 공급하는 제 2 열 좌측 고역통과필터(22)를 포함한다.Preferably, the
제 1 열 좌측 저역통과필터(20)의 저대역 신호 중에서 하위 저대역을 통과시켜 제 1 출력단(51)에 공급하는 제 2 열 좌측 저역통과필터(21) 및 제 3 열 좌측 고역통과필터(23)에 의하여 도 3의 개념도에 나타난 제 2 열 및 제 3 열의 조합인 50~70㎒(도 4a 함께 참조)의 하위 저대역 신호를 제 1 출력단(51)으로 공급할 수 있게 된다.The second column left
그리고, 제 1 열 좌측 저역통과필터(20)의 저대역 신호 중에서 상위 저대역을 통과시켜 제 2 출력단(52)에 공급하는 제 2 열 좌측 고역통과필터(22)에 의하여 도 3의 개념도에 나타난 제 1 열과 제 2 열의 조합인 97.5~122.5㎒(도 4b 함께 참조)의 상위 저대역 신호를 제 2 출력단(52)으로 공급할 수 있게 된다.In addition, the second column left
나아가, 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)는 제 1 열 우측 고역통과필터(30)의 고대역 신호 중에서 하위 고대역을 통과시켜 제 3 출력단(53)에 공급하는 제 2 열 우측 저역통과필터(31)를 구비하고, 제 1 열 우측 고역통과필터(30)의 고대역 신호 중에서 상위 고대역을 통과시켜 제 4 출력단(54)에 공급하는 제 2 열 우측 고역통과필터(32) 및 제 3 열 우측 저역통과필터(33)를 포함한다.Furthermore, the
제 1 열 우측 고역통과필터(30)의 고대역 신호 중에서 하위 고대역을 통과시켜 제 3 출력단(53)에 공급하는 제 2 열 우측 저역통과필터(31)에 의하여 도 3의 개념도에 나타난 제 1 열과 제 2 열의 조합인 172.5~197.5㎒(도 4c 함께 참조)의 하위 고대역 신호를 제 3 출력단(53)으로 공급할 수 있게 된다.A first column shown in the conceptual diagram of FIG. 3 by a second column right
그리고, 제 1 열 우측 고역통과필터(30)의 고대역 신호 중에서 상위 고대역을 통과시켜 제 4 출력단(54)에 공급하는 제 2 열 우측 고역통과필터(32) 및 제 3 열 우측 저역통과필터(33)에 의하여 도 3의 개념도에 나타난 제 2 열 및 제 3 열의 조합인 240~260㎒(도 4d 함께 참조)의 상위 고대역 신호를 제 4 출력단(54)으로 공급할 수 있게 된다.Then, the second column right
이때, 제 1 열 좌측 저역통과필터(20), 제 2 열 좌측 저역통과필터(21), 제 2 열 좌측 고역통과필터(22), 제 3 열 좌측 고역통과필터(23), 제 1 열 우측 고역통과필터(30), 제 2 열 우측 저역통과필터(31), 제 2 열 우측 고역통과필터(32) 또는 제 3 열 우측 저역통과필터(33)는 공히 감쇄특성을 강화시키기 위한 노치(40; Notch)를 더 포함할 수 있고, 이 노치(40)에 의하여 입력단(10)의 신호의 품질을 더욱 우수하게 필터링시켜 제 1 출력단(51) 내지 제 4 출력단(54)으로 공급할 수 있게 된다.At this time, the first column left
본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)는 이동통신용 송수신 단말기나 중계기 또는 무선통신 시스템 등에 활용될 수 있고, 통과대역이 하나가 아닌 여러 개를 통과시키기 위하여 각각의 통과대역 내에 종렬로 다수의 저역통과필터와 고역통과필터를 구현함으로서 여러 개의 통과대역을 갖는 우수한 품질의 멀티 밴드 패스필터(100)를 완성할 수 있게 된다.The
즉, 하나의 입력단(10)에서 출발하여 50Ω 정합이 맞는 저대역 내지는 고대역 내에서 보다 세밀한 통과대역의 구현이 이루어지므로 50Ω 정합이 깨지지 않게 되고, 이에 따라 도 4에 도시된 제 1 출력단(51; 50~70㎒), 제 2 출력단(52; 97.5~122.5㎒), 제 3 출력단(53; 172.5~197.5㎒) 및 제 4 출력단(54; 240~260㎒)의 특성 그래프에서와 같이 원하는 수만큼의 우수한 통과대역을 실현할 수 있게 되는 것이다.That is, since a finer passband is implemented in the low band or the high band where the 50Ω match is started starting from one
도 5는 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)를 제작하기 위한 구성도이다.5 is a block diagram for manufacturing a
본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터(100)의 구성을 이루는 제 1 열 좌측 저 역통과필터(20), 제 2 열 좌측 저역통과필터(21), 제 2 열 좌측 고역통과필터(22), 제 3 열 좌측 고역통과필터(23), 제 1 열 우측 고역통과필터(30), 제 2 열 우측 저역통과필터(31), 제 2 열 우측 고역통과필터(32) 및 제 3 열 우측 저역통과필터(33)는 도 5에 도시된 바와 같이 회로기판(PCB) 상에 인덕터(L)와 캐패시터(C)로 구현할 수 있으며, 필요에 따라서 외부회로의 간섭을 막기 위한 실드 케이스(S)를 씌워 제작할 수 있다.The first column left
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 멀티 밴드 패스필터는 횡렬의 대역통과필터를 이용한 종래 방식과는 다르게 저역통과필터와 고역통과필터를 구현한 후 그 통과대역 내에서 다시 저역통과필터와 고역통과필터를 종렬로 구현하여 원하는 다수의 대역통과필터를 구현하는 방식을 적용함으로써 임피던스 정합의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 원하는 수만큼의 통과대역의 구현이 특히 용이하고, 저역통과필터와 고역통과필터의 저대역에 노치를 부여하여 감쇄특성을 크게 개선할 수 있으며 소형화 경량화는 물론이거니와 저비용의 제품으로 양산할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, the multi-band pass filter according to the present invention implements a low pass filter and a high pass filter unlike a conventional method using a band pass filter in a row, and then re-adds the low pass filter and the high pass filter within the pass band. Implementing the desired number of bandpass filters by implementing them in a row not only solves the problem of impedance matching, but it is also particularly easy to implement the desired number of passbands, and the lowpass of the lowpass filter and the highpass filter. Notch can greatly improve attenuation characteristics, and it has excellent effect that can be mass-produced with low cost as well as miniaturization and light weight.
이상 본 발명의 목적, 구성 및 작용효과를 통하여 알 수 있듯이 본 발명은 각각의 통과대역 내에 다수의 저역통과필터와 고역통과필터를 구현하여 여러 개의 통과대역을 갖는 우수한 품질의 멀티 밴드 패스필터를 완성토록 한 것을 가장 큰 핵심기술로 하고, 기타 변화 가능한 구성들은 다양한 경우의 수로서 이해될 수 있 으며, 본 발명에서는 이러한 변화 가능한 경우의 수를 모두 포함하며 특허청구범위의 해석 또한 이에 준하는 것으로 한다.As can be seen from the above object, configuration, and effect of the present invention, the present invention implements a plurality of low pass filters and high pass filters in each pass band, thereby completing a multi-band pass filter having high quality with multiple pass bands. The above is the biggest core technology, other changeable configurations can be understood as the number of various cases, the present invention includes all of the number of such changeable cases, and the interpretation of the claims are also equivalent.
Claims (3)
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2006
- 2006-06-05 KR KR1020060050610A patent/KR100707826B1/en not_active IP Right Cessation
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