KR100712419B1 - 대역통과필터 - Google Patents

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KR100712419B1
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김동수
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Abstract

본 발명은 3차원의 구조로, 초광대역의 신호를 필터링하는 대역통과필터를 구성한다.
본 발명에 따르면, 순차적으로 적층되는 제 1 내지 제 4 유전체 기판으로 이루어지고, 제 1 유전체 기판은 배면에 제 1 접지패턴이 형성되며, 제 2 유전체 기판은 상면에 제 2 접지패턴이 형성되며, 제 1 및 제 2 유전체 기판의 사이에는 스트립라인 패턴이 형성된다. 그리고 제 4 유전체 기판의 상면에는 필터패턴과 입력 및 출력 커플드 라인패턴이 형성된다.
초광대역, UWB, 대역통과필터, 적층, 고유전율, 저유전율,

Description

대역통과필터{Band pass filter}
도 1은 일반적인 대역통과필터의 구성을 보인 도면,
도 2는 도 1의 대역통과필터의 전달특성 S21을 측정하여 보인 그래프,
도 3은 도 1의 대역통과필터의 사용 예를 보인 도면,
도 4는 도 3의 대역통과필터의 전달특성 S21을 측정하여 보인 그래프,
도 5는 본 발명의 대역통과필터의 일 실시 예의 구성을 보인 도면,
도 6은 본 발명의 대역통과필터의 일 실시 예의 전달특성 S21을 측정하여 보인 그래프,
도 7은 본 발명의 대역통과필터의 다른 실시 예의 구성을 보인 도면,
도 8a는 본 발명의 대역통과필터에서 저유전율의 유전체 기판에 스트립라인 패턴 및 필터패턴을 형성하였을 경우에 전달특성을 측정하여 보인 그래프,
도 8b는 본 발명의 대역통과필터에서 고유전율의 유전체 기판에 스트립 라인패턴 및 필터패턴의 크기를 줄여 형성하였을 경우에 전달특성을 측정하여 보인 그래프, 및
도 9는 본 발명의 대역통과필터의 또 다른 실시 예의 구성을 보인 도면이다.
본 발명은 초광대역(Ultra Wide-Band)의 신호를 필터링하는 대역통과필터에 관한 것이다.
일반적으로 UWB 통신은 단거리 구간에서 낮은 전력으로 넓은 주파수 스펙트럼을 통해 많은 양의 데이터를 전송할 수 있는 무선기술이다. 상기 UWB 통신은 소정의 데이터를 전송하기 위하여 수 GHz의 넓은 대역폭을 갖는 초광대역의 신호를 사용하고, 100Mbps∼1Gbps 정도의 초고속으로 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 UWB 통신은 주파수 대역이 광대역이면서도 순간적인 짧은 펄스로 데이터를 전송할 수 있는 특성 때문에 통신주파수의 부족 현상을 해결할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
또한 UWB 통신은 데이터의 빠른 전송속도에도 불구하고 전력소모량은 휴대용 단말기나 무선 랜(WLAN) 등과 같은 통신제품이 통신을 수행할 때 필요로 하는 전력량의 약 1/10 정도의 수준밖에 안 된다는 장점을 갖고 있다.
이러한 UWB 통신은 셀룰러 폰, PCS(Personal Communication Services) 및 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 등과 같은 각종 단말기에 널리 적용되어 사용되고 있는 것으로서 UWB 통신에 사용되는 대역통과필터 등의 부품들을 소형화하는 것이 필요하다.
UWB 통신에 사용되는 대역통과필터는 여러 가지가 알려져 있다. 그러나 이들 대부분의 대역통과필터는 유전체 기판에 마이크로스트립 패턴을 형성하여 제조하고 있으나, 저지대역의 폭이 좁고, 크기가 커서 제품에 적용하는데 많은 어려움을 주었다.
본 발명의 목적은 복수의 유전체 기판에 3차원 구조로 패턴을 형성하여 초광대역의 신호를 필터링하는 특성을 구현하고, 소형화할 수 있는 대역통과필터를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 저지대역의 폭이 넓은 대역통과필터를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 가지는 본 발명의 대역통과필터는, 복수의 유전체 기판을 사용하고, 그 복수의 유전체 기판에 3차원 구조로 패턴을 형성하여 구성한다. 상기 3차원 구조의 패턴은 제 1 및 제 2 접지패턴과, 상기 제 1 및 제 2 접지패턴의 사이에 형성되는 스트립라인 패턴과, 상기 스트립라인 패턴과 비아를 통해 연결되는 대략 장방형의 필터패턴과, 상기 필터패턴으로 필터링할 신호를 입력 및 출력하는 입력 및 출력 커플드 라인패턴으로 이루어진다.
상기 필터패턴은 유전체 기판의 상면에 형성되고, 또한 그 유전체 기판에 입력 및 출력 커플드 라인패턴이 형성된다. 상기 입력 커플드 라인패턴은 유전체 기판의 상면 및 배면에 상호간에 중첩되는 영역을 갖는 제 1 및 제 2 스트립 라인패 턴이 각기 형성되고, 상기 제 2 스트립 라인패턴이 비아를 통해 상기 필터패턴에 연결된다. 상기 출력 커플드 라인패턴은 유전체 기판의 상면 및 배면에 상호간에 중첩되는 영역을 갖는 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴이 각기 형성되고, 상기 제 3 스트립 라인패턴이 상기 필터패턴에 연결된다.
그러므로 본 발명의 대역통과필터는, 배면에 제 1 접지패턴이 형성된 제 1 유전체 기판; 상기 제 1 유전체 기판의 상부에 적층되고, 상면에 제 2 접지패턴이 형성된 제 2 유전체 기판; 상기 제 1 유전체 기판 및 제 2 유전체 기판의 사이에 형성되는 스트립라인 패턴; 상기 제 2 유전체 기판의 상부에 적층되는 제 3 유전체 기판; 및 상기 제 3 유전체 기판의 상부에 적층되고, 상면에 필터패턴이 형성되어 상기 스트립라인 패턴과 비아를 통해 연결되며, 좌우 양측에는 입력 및 출력 커플드 라인패턴이 형성되어 상기 필터패턴에 연결되는 제 4 유전체 기판을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 대역통과필터는, 배면에 제 1 접지패턴이 형성된 제 1 유전체 기판; 상기 제 1 유전체 기판의 상부에 적층되고, 상면에 제 2 접지패턴이 형성된 제 2 유전체 기판; 상기 제 1 유전체 기판 및 제 2 유전체 기판의 사이에 형성되는 스트립라인 패턴; 상기 제 2 유전체 기판의 상부에 적층되고, 상면에 필터패턴이 형성되며, 필터패턴의 좌우 양측에 접지패턴이 형성된 제 3 유전체 기판; 상기 제 3 유전체 기판의 상부에 적층되는 제 4 유전체 기판; 및 상기 제 4 유전체 기판의 상부에 적층되고, 좌우 양측에 입력 및 출력 커플드 라인패턴이 형성되어 상기 필터패턴에 연결되는 제 5 유전체 기판을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 대역통과필터의 바람직한 실시 예를 예시한 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 일반적인 초광대역의 대역통과필터의 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 100은 유전체 기판이다. 상기 유전체 기판(100)의 배면 전체에는 접지패턴(도면에 도시되지 않았음)이 형성된다.
부호 102는 입력패턴이고, 부호 104는 출력패턴이다. 상기 입력패턴(102) 및 출력패턴(104)들 각각은 소정의 특성 임피던스 Z0을 갖는다.
상기 입력패턴(102)과 출력패턴(104)의 사이에는 링(ring)의 형상으로 된 필터패턴(106)이 형성된다. 상기 필터패턴(106)은 상부패턴(106a)과 하부패턴(106b)으로 이루어지고, 하부패턴(106b)의 중간부에는 스터브(108)가 형성된다.
상기 상부패턴(106a)은, λ/2(여기서, λ는 사용 주파수의 파장임)의 길이를 갖고, 선폭을 상기 하부패턴(106b)의 선폭보다 두껍게 형성하여 특성 임피던스 Z1을 갖는다. 상기 하부패턴(106b)은 선폭을 상기 상부패턴(106a)의 선폭보다 얇게 형성되고, 입력패턴(102) 및 스터브(108)의 사이와, 스터브(108)와 출력패턴(104)의 사이의 길이를 각기 λ/4로 형성하여 특성 임피던스 Z2를 갖는다.
상기 스터브(108)의 길이는 λ/4로 형성하여 특성 임피던스 Z3을 갖는다.
이러한 구성을 가지는 대역통과필터는 상부패턴(106a)의 특성 임피던스 Z1과, 하부패턴(106b)의 특성 임피던스 Z2와, 스터브(108)의 특성 임피던스 Z3들의 상호간 비율에 따라 통과대역이 결정된다.
도 2는 상기와 같이 구성된 대역통과필터에 있어서 입력패턴(102)에서 출력패턴(104)으로 신호가 전달되는 전달특성 S21을 측정하여 보인 그래프이다. 도 2를 참조하면, 대역통과필터는 폴(pole)(200, 202)의 위치에 따라 통과대역이 결정된다.
도 1의 대역통과필터의 전달특성 S21은 다음의 수학식 1과 같다.
Figure 112006040281476-pat00001
여기서, θ는 λ/4이다.
상기 수학식 1에서 전달특성 S21의 값이 0으로 되면, 폴(200, 202)의 주파수가 된다. 상기 전달특성 S21의 값이 0으로 되기 위해서는 다음의 수학식 2와 같이 분모 항이 0으로 되면 된다.
Figure 112006040281476-pat00002
상기 수학식 2는 수학식 3과 같이 간략화된다.
Figure 112006040281476-pat00003
상기 수학식 3에서 알 수 있는 바와 같이 폴(200, 202)의 위치는 Z1/Z2와 Z3/Z2의 임피던스의 비에 의해 결정된다.
그러나 상기한 대역통과필터는 도 2에 도시된 바와 같이 저지대역의 폭이 매우 좁다. 그러므로 통과대역(204)에 인접하여 좌우로 원하지 않는 또 다른 통과대역(206)(208)이 발생되고, 이로 인하여 광대역의 대역통과필터로 사용하기가 어렵다.
이를 해결하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 유전체 기판(100)에 복수의 필터패턴(106-1∼106-5)을 직렬로 형성하였다. 그리고 각각의 필터패턴(106-1∼106-5)에 스터브(108-1∼108-5)를 각기 형성하고, 그 스터브(108-1∼108-5)들의 폭을 상이하게 형성하여 각각의 스터브(108-1∼108-5)들이 서로 상이한 특성 임피던스를 갖도록 하고 있다. 여기서, 각각의 스터브(108-1∼108-5)들의 특성 임피던스 Z3은 예를 들면, 21.6Ω, 15.6Ω, 11.7Ω, 9.1Ω 및 7.6Ω이다.
이와 같이 복수의 필터패턴(106-1∼106-5)을 직렬로 형성하고, 또한 각각의 필터패턴(106-1∼106-5)에 구비되는 스터브(108-1∼108-5)들이 서로 상이한 특성 임피던스를 갖도록 함에 따라 대역통과필터는 저지대역의 폭이 넓어지게 된다.
도 4는 상기 도 3에 도시된 대역통과필터의 전달특성 S21을 측정하여 보인 그래프이다. 도 4를 참조하면, 복수의 필터패턴(106-1∼106-5)을 직렬로 형성하고, 스터브(108-1∼108-5)의 특성 임피던스를 서로 상이하게 형성함에 따라 전달특성 S21은 저지대역(400, 402)의 폭이 확장되고, 따라서 대역통과필터로 사용할 수 있음을 알 수 있다.
그러나 상기한 바와 같이 복수의 필터패턴(106-1∼106-5)을 직렬로 형성함에 따라 저지대역의 폭이 넓게 확장되나 유전체 기판(100)에 복수의 필터패턴(106-1∼106-5)이 수평으로 형성되어 있으므로 그 크기가 매우 큰 문제점이 있다.
도 5는 본 발명의 대역통과필터의 일 실시 예의 구성을 보인 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 대역통과필터는 제 1 내지 제 4 유전체 기판(500, 510, 520, 530)이 순차적으로 적층되어 구성된다. 상기 제 1 유전체 기판(500)의 배면에 제 1 접지패턴(501)이 형성되고, 제 2 유전체 기판(510)의 상면에 제 2 접지패턴(511)이 형성된다. 여기서, 상기 제 2 접지패턴(511)은 제 3 유전체 기판(520)의 배면에 형성될 수도 있다.
상기 제 1 유전체 기판(500)과 제 2 유전체 기판(510)의 사이에는 스트립라인 패턴(540)이 형성된다. 상기 스트립라인 패턴(540)은 상기 제 1 유전체 기 판(500)의 상면에 형성되거나 또는 상기 제 2 유전체 기판(510)의 배면에 형성될 수 있다.
그리고 제 4 유전체 기판(530)의 상면에는 대략 장방형으로 이루어지는 마이크로스트립 라인구조의 필터패턴(550)이 형성되고, 그 필터패턴(550)이 비아(560)를 통해 상기 스트립라인 패턴(540)과 연결된다. 또한 상기 제 4 유전체 기판(530)의 좌우 양측에는, 통과대역을 넓히고, 이와 동시에 저지대역을 넓힐 수 있도록 입력 및 출력 커플드(coupled) 라인 패턴(570)(580)이 형성된다.
상기 입력 커플드 라인패턴(570)은 제 4 유전체 기판(530)의 상면 및 배면에 상호간에 중첩되는 영역을 갖도록 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴(571)(573)이 형성되고, 제 2 스트립 라인패턴(573)이 비아(575)를 통해 상기 필터패턴(550)과 연결된다.
상기 출력 커플드 라인패턴(580)은 제 4 유전체 기판(530)의 상면 및 배면에 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴(581)(583)이 형성되고, 제 3 스트립 라인패턴(581)이 상기 필터패턴(550)과 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 대역통과필터는 필터패턴(550)이 마이크로스트립 라인구조로 형성되고, 스트립라인 패턴(540)으로 스터브를 형성한 것이다. 스터브는 낮은 임피던스를 갖도록 구현해야 된다. 본 발명에서는 스트립라인 패턴(540)으로 스터브를 구현하였으므로 스트립라인 패턴(540)이 낮은 임피던스를 갖도록 구현하는 것이 용이하다. 또한 스트립라인 패턴(540)은 대역통과필터를 구성하는 제 1 및 제 2 유전체 기판(500, 510)의 사이에 형성됨으로써 대역통과필터의 크기를 축소시킬 수 있다.
그리고 제 4 유전체 기판(530)의 좌측에는 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴(571)(573)을 포함하는 입력 커플드 라인패턴(570)이 형성되어 필터링할 신호가 입력되고, 제 4 유전체 기판(530)의 우측에는 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴(581)(583)을 포함하는 제 3 스트립 라인패턴(581)이 형성되어 상기 필터패턴(550)에서 필터링된 신호가 출력된다.
입력 커플드 라인패턴(570)의 제 1 스트립 라인패턴(571)으로 입력되는 소정 주파수의 신호는 제 2 스트립 라인패턴(573)으로 전달되고, 제 2 스트립 라인패턴(573)으로 전달된 신호는 비아(575)를 통해 필터패턴(550)으로 유입되어 필터링된다. 그리고 상기 필터패턴(550)에서 필터링된 신호는 출력 커플드 라인패턴(580)의 제 3 스트립 라인패턴(581)에서 제 4 스트립 라인패턴(583)으로 전달되어 출력된다.
여기서, 본 발명은 입력 커플드 라인패턴(570) 및 출력 커플드 라인패턴(580)을 통해 필터링하는 신호가 입력 및 출력되므로 통과대역이 넓고, 또한 낮은 주파수 및 높은 주파수에서 넓은 저지대역을 형성하게 되므로 필터패턴(550)의 전달특성을 개선하게 된다.
상기 입력 커플드 라인패턴(570)을 구성하는 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴(571)(573)과, 상기 출력 커플드 라인패턴(580)을 구성하는 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴(581)(583)은 수직적으로 중첩되는 적층 구조로 구성되어 있는 것으로서 그 중첩되는 부분의 선폭과 길이에 따라 통과대역의 주파수를 조절할 수 있다.
이러한 본 발명의 대역통과필터에서 스트립라인 패턴(540)이 결합된 필터패턴(550)의 전달특성과, 입력 및 출력 커플드 라인패턴(570)(580)들 각각의 전달특성을 측정하여 도 6과 같은 결과를 얻었다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 대역통과필터에서 스트립라인 패턴(540)이 결합된 필터패턴(550)의 전달특성은 폭이 매우 좁은 저지대역을 갖는다. 그리고 입력 및 출력 커플드 라인패턴(570)(580)들 각각은 폴(604)(606)을 갖는 것으로서 폴(604)은 상기 필터패턴(550)의 폴(600)보다 낮은 주파수에서 갖게되고, 폴(606)은 상기 필터패턴(550)의 폴(602)보다 높은 주파수에서 갖게 된다.
본 발명의 대역통과필터의 전체 전달특성은, 스트립라인 패턴(540)이 결합된 필터패턴(550)의 전달특성과, 입력 및 출력 커플드 라인패턴(570)(580)들 각각의 전달특성이 합성되는 것으로서 모두 4개의 폴(608, 610, 612, 614)을 갖게 되고, 이로 인하여 저지대역의 폭이 넓게 형성되고, 또한 통과대역의 폭이 넓고, 평탄하게 됨을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 대역통과필터에 있어서, 상기 입력 커플드 라인패턴(570)의 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴(571)(573)과, 출력 커플드 라인패턴(580)의 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴(581)(583)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 필터패턴(550)의 외주연부를 따라 절곡시켜 구성할 수 있다.
이와 같이 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴(571)(573)과, 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴(581)(583)을, 상기 필터패턴(550)의 외주연부를 따라 절곡시켜 형성할 경우에 대역통과필터의 크기를 더욱 축소시켜 구성할 수 있다.
본 발명의 대역통과필터에서 스트립라인 패턴(540) 및 필터패턴(550)의 면적과 유전체 기판(500, 510, 520)의 유전율을 가변시키면서 스트립라인 패턴(540)이 결합된 필터패턴(550)의 전달특성을 측정하였다.
도 8a는 유전율이 7.8인 저유전율의 유전체 기판(500, 510, 520)에 스트립라인 패턴(540) 및 필터패턴(550)의 면적을 도 5와 동일한 면적으로 형성하였을 경우에 스트립라인 패턴(540)이 결합된 필터패턴(550)의 전달특성을 측정하여 보인 그래프이다. 그리고 도 8b는 고유전율의 유전체 기판(500, 510, 520)에 스트립라인 패턴(540) 및 필터패턴(550)의 면적을 도 5에 비하여 약 1/4로 줄여 형성하였을 경우에 스트립라인 패턴(540)이 결합된 필터패턴(550)의 전달특성을 측정하여 보인 그래프이다. 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 스트립라인 패턴(540)이 결합된 필터패턴(550)의 전달특성은, 유전체 기판(500, 510, 520)의 유전율이 높을 경우에 면적을 작게 형성하여도 전달특성의 저하는 거의 발생하지 않았다.
그리고 제 4 유전체 기판(530)을 고유전율로 사용하여 상기 입력 및 출력 커플드 라인패턴(570)(580)을 형성할 경우에 제 4 유전체 기판(530)의 두께가 매우 얇아져 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴(571)(573)과 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴(581)(583)을 형성하기가 어렵다. 또한 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴(571)(573) 과 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴(581)(583)은 필터패턴(550)의 외주연을 따라 절곡시켜 형성할 경우에 차지하는 면적이 매우 적다. 그러므로 제 4 유전체 기판(530)은 고유전율로 사용하는 것이 바람직하다.
도 9는 입력 및 출력 커플드 라인패턴은 저유전율의 유전체 기판에 형성하고, 필터패턴 및 스트립 라인패턴은 고유전율의 유전체 기판에 형성한 본 발명의 대역통과필터의 또 다른 실시 예의 구성을 보인 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 대역통과필터의 또 다른 실시 예는 제 1 내지 제 5 유전체 기판(900, 910, 920, 930, 940)이 순차적으로 적층된다. 상기 제 1 내지 제 3 유전체 기판(900, 910, 920)은 예를 들면, 유전율이 40인 고유전율의 유전체 기판을 사용하고, 상기 제 4 및 제 5 유전체 기판(930, 940)은 예를 들면, 유전율이 7.8인 저유전율의 유전체 기판을 사용한다.
상기 제 1 유전체 기판(900)의 배면에는 제 1 접지패턴(901)이 형성되고, 상기 제 2 유전체 기판(910)의 상면에는 제 2 접지패턴(911)이 형성된다. 상기 제 1 유전체 기판(900)과 상기 제 2 유전체 기판(910)의 사이에는 스트립라인 패턴(950)이 형성된다.
상기 제 3 유전체 기판(520)의 상면에는 필터패턴(960)이 형성되고, 그 필터패턴(960)이 비아(970)를 통해 상기 스트립라인 패턴(950)과 연결된다. 또한 상기 제 3 유전체 기판(520)의 상면의 좌우 양측에는 접지패턴(921, 923)이 형성된다.
상기 제 5 유전체 기판(940)에는 입력 커플드 라인패턴(980) 및 출력 커플드 라인패턴(990)이 형성된다. 상기 입력 커플드 라인패턴(980)은, 상기 제 5 유전체 기판(940)의 상면 및 배면에 상호간에 중첩되는 영역을 갖도록 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴(981)(983)이 형성되고, 제 2 스트립 라인패턴(983)이 비아(985)를 통해 상기 필터패턴(960)과 연결된다. 상기 출력 커플드 라인패턴(990)은, 상기 제 5 유전체 기판(940)의 상면 및 배면에 상호간에 중첩되는 영역을 갖도록 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴(991)(993)이 형성되고, 제 2 스트립 라인패턴(993)이 비아(995)를 통해 상기 필터패턴(960)과 연결된다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 또 다른 실시 예는 스트립라인 패턴(950) 및 필터패턴(960)을 고유전율을 가지는 제 1 내지 제 3 유전체 기판(500, 510, 520)에 형성하고, 입력 커플드 라인패턴(980)과 출력 커플드 라인패턴(990)은 저유전율을 가지는 제 4 및 제 5 유전체 기판(530, 540)에 형성하여 대역통과필터를 구성한 것이다.
그러므로 스트립라인 패턴(950) 및 필터패턴(960)을 작게 형성할 수 있고, 또한 입력 커플드 라인패턴(980)과 출력 커플드 라인패턴(990)도 작게 형성할 수 있어 대역통과필터의 전체 크기를 상기한 도 5의 일 실시 예보다 작게 형성할 수 있다.
또한 상기 도 9의 또 다른 실시 예에서 입력 커플드 라인패턴(980)과 출력 커플드 라인패턴(990)을 도 7의 다른 실시 예와 같이 절곡시켜 구성할 경우에 대역통과필터의 전체 크기를 보다 작게 형성할 수 있다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 적층공정을 이용하여 복수의 유전체 기판에 3차원 구조로 패턴을 형성하여 초광대역의 신호를 필터링하는 특성을 가지는 대역통과필터를 구성함으로써 대역통과필터의 전체 크기를 축소시켜 제조할 수 있다.
그리고 대역통과필터의 신호가 입력되는 입력단자 및 출력단자를 입력 커플드 라인패턴과 출력 커플드 라인패턴으로 형성함으로써 대역통과필터가 신호를 필터링하는 저지대역과 통과대역의 폭을 넓힐 수 있다.
또한 본 발명은 스트립라인 패턴 및 필터패턴을 고유전율의 유전체 기판에 형성하고, 입력 커플드 라인패턴과 출력 커플드 라인패턴은 저유전율의 유전체 기판에 형성하며, 입력 커플드 라인패턴과 출력 커플드 라인패턴을 절곡시켜 형성함으로써 대역통과필터의 전체 크기를 더욱 축소시켜 제조할 수 있다.

Claims (12)

  1. 배면에 제 1 접지패턴이 형성된 제 1 유전체 기판;
    상기 제 1 유전체 기판의 상부에 적층되고, 상면에 제 2 접지패턴이 형성된 제 2 유전체 기판;
    상기 제 1 유전체 기판 및 제 2 유전체 기판의 사이에 형성되는 스트립라인 패턴;
    상기 제 2 유전체 기판의 상부에 적층되는 제 3 유전체 기판; 및
    상기 제 3 유전체 기판의 상부에 적층되고, 상면에 필터패턴이 형성되어 상기 스트립라인 패턴과 비아를 통해 연결되며, 좌우 양측에는 입력 및 출력 커플드 라인패턴이 형성되어 상기 필터패턴에 연결되는 제 4 유전체 기판을 포함하여 구성된 대역통과필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 커플드 라인패턴은;
    상기 제 4 유전체 기판의 상면 및 배면에 상호간에 중첩되는 영역을 갖도록 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴이 형성되고, 상기 제 2 스트립 라인패턴이 비아를 통해 상기 필터패턴에 연결되는 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴이 상호간에 중첩되는 부위의 선폭과 길 이로 통과대역의 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 커플드 라인패턴은;
    상기 제 4 유전체 기판의 상면 및 배면에 상호간에 중첩되는 영역을 갖도록 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴이 형성되고, 상기 제 3 스트립 라인패턴이 상기 필터패턴에 연결되는 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴이 상호간에 중첩되는 부위의 선폭과 길이로 통과대역의 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 및 출력 커플드 라인패턴은;
    상기 필터패턴의 외주연을 따라 절곡시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 유전체 기판은, 고유전율의 유전체 기판이고,
    상기 제 4 유전체 기판은, 저유전율의 유전체 기판인 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  8. 배면에 제 1 접지패턴이 형성된 제 1 유전체 기판;
    상기 제 1 유전체 기판의 상부에 적층되고, 상면에 제 2 접지패턴이 형성된 제 2 유전체 기판;
    상기 제 1 유전체 기판 및 제 2 유전체 기판의 사이에 형성되는 스트립라인 패턴;
    상기 제 2 유전체 기판의 상부에 적층되고, 상면에 필터패턴이 형성되며, 필터패턴의 좌우 양측에 접지패턴이 형성된 제 3 유전체 기판;
    상기 제 3 유전체 기판의 상부에 적층되는 제 4 유전체 기판; 및
    상기 제 4 유전체 기판의 상부에 적층되고, 좌우 양측에 입력 및 출력 커플드 라인패턴이 형성되어 상기 필터패턴에 연결되는 제 5 유전체 기판을 포함하여 구성된 대역통과필터.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 입력 및 출력 커플드 라인패턴은;
    상기 제 5 유전체 기판의 상면 및 배면에 상호간에 중첩되는 영역을 갖는 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴과, 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴이 형성되고, 상기 제 2 및 제 4 스트립 라인패턴이 비아를 통해 상기 필터패턴에 연결되는 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스트립 라인패턴과, 제 3 및 제 4 스트립 라인패턴이 각 기 상호간에 중첩되는 부위의 선폭과 길이로 통과대역의 주파수를 조절하는 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 입력 및 출력 커플드 라인패턴은;
    상기 절곡되어 형성되는 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 유전체 기판은, 고유전율의 유전체 기판이고,
    상기 제 4 및 제 5 유전체 기판은, 저유전율의 유전체 기판인 것을 특징으로 하는 대역통과필터.
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