KR100729969B1 - Repeater having dielectric band stop resonators - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 중계기 회로를 개략적으로 나타낸 도면.1 schematically shows a general repeater circuit.
도 2는 대한민국 특허등록번호 0541068호와 출원 번호 2006-23055호에 따른 진보된 중계기 회로를 나타내는 도면,2 is a view showing an advanced repeater circuit according to the Republic of Korea Patent Registration No. 0541068 and Application No. 2006-23055,
도 3은 패스밴드 양측에서 가파른 기울기의 스커트 주파수 특성(가파른 기울기의 트랜지션부)을 나타내는 도면,3 is a diagram illustrating skirt frequency characteristics (transition portions of steep slope) of steep slopes on both sides of a passband;
도 4는 밴드 스톱 필터의 특성을 나타내는 도면,4 is a diagram showing characteristics of a band stop filter,
도 5는 여러 경우의 다수의 밴드 스톱 필터를 결합하여 밴드 패스 필터의 특성을 얻는 방법에 대한 블록도.5 is a block diagram of a method of combining a plurality of band stop filters in various cases to obtain characteristics of a band pass filter.
도 6은 도 5의 방법으로 설계한 밴드 패스 필터의 시물레이션한 결과를 나타낸 도면. FIG. 6 is a diagram illustrating a simulation result of a band pass filter designed by the method of FIG. 5. FIG.
도 7은 본 발명에 따른 방사 에너지 손실이 최소화 된 동축형 유전체 공진기와 고주파용 동축선으로 결합하여 설계한 밴드 스톱 필터로 이 필터의 시물레이션 특성과 실제 측정 특성에 대한 도면.7 is a band stop filter designed by combining a coaxial dielectric resonator with a minimized radiation energy loss and a high frequency coaxial line according to the present invention for simulation and actual measurement characteristics of the filter.
도 8은 본 발명에 따른 세 개의 방사 에너지 손실이 최소화 된 동축형 유전체 공진기가 고주파용 동축선으로 결합된 3-폴 밴드 스톱 필터와 이 필터의 추정과 실제 측정 특성에 대한 도면.8 is a diagram of a three-pole band stop filter in which three coaxial dielectric resonators with minimized radiant energy loss are combined with high frequency coaxial lines, and an estimation and actual measurement characteristic of the filter.
도 9는 본 발명에 따른 다섯 개의 방사 에너지 손실이 최소화 된 동축형 유전체 공진기들이 도 8의 방법으로 결합된 5-폴 밴드 스톱 필터와 특성에 대한 도면.9 is a diagram of a five-pole band stop filter and characteristics in which five coaxial dielectric resonators with minimized radiant energy loss in accordance with the present invention are combined in the method of FIG.
도 10은 본 발명에 따른 새로운 형태의 필터로 도 8의 두 조의 3-폴 밴드 스탑 필터를 이용하여 도 5의 방법으로 결합하여 설계한 밴드 패스 필터와 이 필터의 특성에 대한 도면.FIG. 10 is a band pass filter designed by combining the method of FIG. 5 using two sets of 3-pole band stop filters of FIG. 8 as a new type of filter according to the present invention, and FIG.
도 11은 본 발명에 따른 새로운 형태의 필터로 두 개의 도 9의 5-폴 밴드 스톱 필터를 고주파용 동축선으로 결합하여 설계한 밴드 패스 필터와 이 필터의 특성에 대한 도면.FIG. 11 is a band pass filter designed by combining two 5-pole band stop filters of FIG. 9 with high frequency coaxial lines with a novel filter according to the present invention, and characteristics of the filter. FIG.
도 12는 대한민국 특허 등록번호 0541068호와 출원 번호 2006-23055의 개선된 중계기 회로에 대한 도면.12 is a diagram of an improved repeater circuit of Korean Patent Registration No. 0541068 and Application No. 2006-23055.
도 13은 도 12의 중계기 특성에 맞도록 설계한 두 개의 10-폴 밴드 스톱 필터를 결합하여 설계한 밴드 패스 필터.FIG. 13 is a band pass filter designed by combining two 10-pole band stop filters designed to match the repeater characteristics of FIG. 12; FIG.
도 14는 도 12의 중계기 요구 특성에 적합하도록 설계한 듀플렉서 필터와 이 필터의 추정 특성과 실제 측정한 수신단의 특성을 나타내는 도면. FIG. 14 is a diagram showing a duplexer filter designed to meet the repeater required characteristics of FIG. 12, the estimated characteristics of the filter, and the characteristics of the receiver measured in practice; FIG.
본 발명은 스커트(Skirt) 특성 및 아이소래이션(isolation) 특성이 향상된 유전체 밴드 스톱 공진기들로 구성된 필터를 구비한 중계기에 관한 것으로, 특히 무선 이동 통신기기에 사용되는 중계기를 위한 유전체 밴드 스톱 공진기와 이것들과 고주파용 동축 선으로 구성된 필터에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
통신기기에서 필터의 역할은 원하는 주파수대역의 신호를 선택하는 것이고, 가장 이상적인 필터는 그 원하는 주파수대역의 신호만을 손실없이 통과시키고 나머지 신호는 전부 제거하는 필터이다. 따라서 필터의 가장 중요한 특성은 신호 통과 대역(Signal Pass Band) 즉, 주파수대역(패스밴드)의 신호만을 손실 없이 통과시키는 인밴드(In Band) 특성과 나머지 주파수대역을 제거하는 아웃밴드(Out Band) 특성을 모두 만족하는 것이다. The role of a filter in a communication device is to select a signal of a desired frequency band, and the most ideal filter is a filter that passes only a signal of the desired frequency band without loss and removes all remaining signals. Therefore, the most important characteristics of the filter are the signal pass band, that is, the in-band characteristic of passing only a signal of a frequency band (passband) without loss and the out-band eliminating the remaining frequency band. All of the characteristics are satisfied.
휴대용 통신기기의 듀플렉서 및 중계기 등에 사용되는 필터는 통상 2개 이상의 유전체 공진기(Dielectric Resonators), 예를 들면 특정한 주파수에서 공진하는 동축형공진기(Coaxial Resonator) 또는 요각형공진기(Re-entrant Resonator)를 결합하여 만든다. 이 유전체필터는 필터를 구성한 공진기 수와 결합 방법에 의해 주로 필터의 특성인 밴드폭(Bandwidth), 삽입손실(Insertion loss), 스커트 및 스푸리어스 주파수특성(Skirt and Spurious frequency responses)이 결정된다. Filters used in duplexers and repeaters in portable communication devices typically combine two or more dielectric resonators, for example a coaxial resonator or a re-entrant resonator, which resonates at a specific frequency. Make it. The dielectric filter mainly determines the bandwidth, insertion loss, skirt and spurious frequency responses of the filter by the number of resonators constituting the filter and the coupling method.
그런데, 현재 휴대용 통신을 위해 할당된 주파수에는 밴드폭의 한계성으로 인해, 해당 패스밴드 주파수 이외의 주파수 성분은 급격하게 감쇄시킬 필요성이 대두되고 있다. 즉, 필터링(Filtering)시 그 필터의 전기적 특성을 나타내는 스커트(Skirt)가 가파르게 되는 것을 요구하는 한편, 아이소래이션이 낮아지는 것을 요 구하고 있다.However, due to the limitation of the bandwidth in the frequency allocated for portable communication, there is a need to rapidly attenuate frequency components other than the passband frequency. In other words, while filtering, the skirt representing the electrical characteristics of the filter is required to be steep, while the isolation is required to be lowered.
즉, 현재, PCS 통신망에서는 -45db/0.625Mhz의 스커트특성과 -80dB 이하의 아이소래이션 특성을 요구하고 있다. In other words, the PCS network currently requires a skirt characteristic of -45db / 0.625Mhz and an isolation characteristic of -80dB or less.
한편, 현재 이런 중계기의 상기 스커트 특성 및 셀렉티비티(selectivity) 특성을 만족하기 위해, IF 컨버션 방식을 사용하고 있고, 그에 따라 국부발진기(LO;Local Oscillator)와 믹서를 사용하여, 1800MHz 대역의 주파수를 70MHz 주파수로 다운컨버트한 후, SAW필터를 사용하고 있다. 그러나 SAW필터의 작동 주파수는 대략 70MHz 에서 200MHz로 GSM의 900MHz 나 PCS의 1700MHz보다 매우 낮다. 또 이러한 중계기는 스커트 특성이 우수하지만, 삽입 손실이 -20dB을 넘는 SAW필터의 특성 때문에 여러 단의 증폭기가 연결되어야 하는 단점이 있다. 즉, 장치의 비용이 증가하지만, 현실적으로 다른 대안이 없기 때문에 상기와 같은 IF 구성을 채용하고 있다. Meanwhile, in order to satisfy the skirt characteristics and selectivity characteristics of such a repeater, an IF conversion scheme is currently used, and accordingly, using a local oscillator and a mixer, After downconverting the frequency to 70MHz, the SAW filter is used. However, the operating frequency of the SAW filter is approximately 70 MHz to 200 MHz, much lower than 900 MHz for GSM or 1700 MHz for PCS. In addition, the repeater has excellent skirt characteristics, but has a disadvantage in that multiple stage amplifiers must be connected due to the characteristics of the SAW filter having an insertion loss of more than -20dB. That is, the cost of the device increases, but since there is no alternative in reality, the above IF configuration is adopted.
앞으로의 3세대, 4세대, 그리고 위성방송 DMB 방식의 통신에 있어서도 인접 채널과 구별(selectivity)을 확실히 해주기 위해서도 IF 컨버션 방식을 사용하게 될 것으로 예상되고, 이에 따라 비용의 문제는 해결되지 않은 과제로 남아 있을 것으로 예상된다. In the 3rd, 4th generation, and satellite DMB communication systems, the IF conversion method is expected to be used to ensure the selectivity from the adjacent channel. Accordingly, the problem of cost is not solved. It is expected to remain.
본 발명자는 이러한 통신 분야의 비용 문제를 해결하기 위한 연구의 일방안으로, 1800MHz 또는 2600MHz 또는 2000MHz, 800MHz, 900MHz 대의 유전체필터가 무선이동통신이나 위성방송 통신에서 요구하는, 예컨대 -50dB/0.6MHz 또는 -50dB/0.625MHz 섹렉티비티 특성을 만족시키도록 유전체필터의 성능을 개선함으로 써, 발진기, 필터, 믹서 및 다수개의 증폭기로 이루어지는 회로가 요구되는 IF컨버션 방식을 디렉터 컨버션 방식으로 대체하려는 연구를 진행하고 있다.In order to solve the cost problem of the communication field, the present inventors have proposed a method for solving a cost problem in the field of communication, such as -50 dB / 0.6 MHz or the dielectric filter of 1800 MHz or 2600 MHz or 2000 MHz, 800 MHz, 900 MHz, which is required for radio or satellite broadcasting communication. Improvement of dielectric filter performance to meet -50dB / 0.625MHz segmentation characteristics, to replace IF conversion method that requires circuit consisting of oscillator, filter, mixer and multiple amplifiers with director conversion method Going on.
이러한 유전체 필터를 구비한 중계기를 도 1에 따라 설명한다.A repeater having such a dielectric filter will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 일반적인 중계기 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 일반적인 중계기는 안테나(ANT)를 중심으로 양쪽에 구비되는 송신단(Tx)과 수신단(Rx)이 구비되는 2개의 듀플렉서(30,40), 이 듀플렉서 중 하나(30)의 수신단(Rx)으로부터 수신된 신호 중의 잡음을 억제하면서 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(31), 저잡음 증폭기(31)로부터의 RF 신호를 중간 주파수(IF)로 다운 컨버트하여 스커트 특성을 개선한 후, 업 컨버트하여 본래의 RF신호로 복구하는 다운 앤드 업 컨버터부(DUC1:down and up converter), 이 다운 앤드 업 컨버터부로부터의 RF신호를 증폭하는 구동 증폭기(32:drive amp) 및 고전력 증폭기(33:high power amp)를 구비하여 구성된다. 1 is a view schematically showing a general repeater circuit. A general repeater is provided by two
여기서, 다운 앤드 업 컨버터부(DUC1)는 저잡음 증폭기(31)로부터 입력된 RF신호의 스커트 특성을 일차적으로 개선하는 제1 RF SAW필터(34), 국부 발진기(LO)로부터의 발진 신호와 필터(34)를 통과한 신호를 다운 믹싱하여 중간 주파수를 생성하는 제1믹서(35), 이 제1믹서(35)로부터의 신호를 증폭하는 라인 증폭기(36)와 이 라인 증폭기(36)로부터의 중간주파수 신호의 스커트 특성을 개선하는 제2 RF SAW필터(34-1)로 이루어지는 다운컨버터부(38) 및 제2 RF SAW필터(34-1)로부터의 중간주파수 신호를 증폭하는 라인 증폭기(36-1), 증폭된 주파수 신호의 스커트주파수 특성을 개선하는 제3 RF SAW필터(37), 국부 발진기(LO)로부터의 발진 신호와 제 3 RF SAW필터(37)로부터의 신호를 업 믹싱하여 본래 크기의 RF신호를 생성하는 제2믹서(35-1)와 이 제2믹서(35-1)에서 업 믹싱된 RF신호의 스커트 특성을 다시 개선하는 제4 RF SAW필터(37-1)로 이루어지는 업 컨버터부(39)를 구비하여 구성된다. Here, the down-and-up converter unit DUC1 may include a first
이와 같은 구성에 의해, 한쪽 듀플렉서(30)의 수신단(Rx)에 입력된 특정 RF신호는 저잡음증폭기(31)와 다운 앤드 업 컨버터(DUC1)를 경유하며 스커트특성이 향상되고, 구동증폭기(32) 및 고전력증폭기(33)를 경유하여 본래의 RF신호 크기로 복원되고, 다른쪽 듀플렉서(40)의 송신단(Tx)에 입력된 후 안테나(ANT)를 통해 외부로 방사된다. By such a configuration, the specific RF signal input to the receiving end Rx of one
한편, 듀플렉서(40)의 수신단(Rx)으로부터 수신된 RF 신호는 신호 중의 잡음을 억제하면서 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(41)와 이 저잡음 증폭기(41)로부터의 RF 신호를 중간 주파수(IF)로 다운 컨버트하여 스커트 특성을 개선한 후, 업 컨버트하여 본래의 RF신호로 복구하는 제2 다운 앤드 업 컨버터부(DUC2:down and up converter), 이 다운 앤드 업 컨버터로부터의 RF신호를 증폭하는 구동 증폭기(42:drive amp) 및 고전력 증폭기(43:high power amp)를 경유하여 상기 듀플렉서(30)의 송신단(Tx)에 입력된 후 안테나(ANT)를 통해 외부로 방사된다. On the other hand, the RF signal received from the receiving end (Rx) of the
여기서, 제2다운 앤드 업 컨버터부(DUC2)는 상기된 컨번터(DUC1)와 마찬가지로, 저잡음 증폭기(41)로부터의 주파수 신호의 스커트 특성을 일차적으로 개선하는 제1 RF SAW필터(44), 국부 발진기(LO)로부터의 발진 신호와 필터(44)를 통과한 신호를 다운 믹싱하여 중간 주파수를 생성하는 제1믹서(45), 이 제1믹서(45)로부터의 신호를 증폭하는 라인 증폭기(46)와 이 라인증폭기(46)로부터의 중간주파수 신호의 스커트 특성을 개선하는 제2RF SAW필터(44-1)로 이루어지는 다운 컨버터부(48) 및 상기 제2 RF SAW필터(44-1)로부터의 중간주파수 신호를 증폭하는 라인 증폭기(46-1), 증폭된 주파수 신호의 스커트 주파수특성을 개선하는 제3 RF SAW필터(47), 국부 발진기(LO)로부터의 발진 신호와 제3 RF SAW필터(47)로부터의 신호를 업믹싱하여 본래 크기의 RF신호를 생성하는 제2믹서(45-1)와 이 제2믹서(45-1)에서 업믹싱된 RF신호의 스커트 특성을 개선하는 제4 RF SAW필터(47-1)로 이루어지는 업컨버터부(49)로 구성된다. Here, the second down-and-up converter unit DUC2 is, like the converter DUC1 described above, the first
도 1에 따른 이와 같은 구성에 의하면, 중계기는 송신단과 수신단을 각각 구비한 2개의 듀플렉서를 구비하고, 한쪽 수신단(Rx)을 다른쪽 듀플렉서의 송신단(Tx)에 각각 연결하여 구성되며, 송신단과 수신단 연결 회로는 서로 대칭되게 구성되어 있음을 알 수 있다. According to such a configuration according to FIG. 1, the repeater includes two duplexers each having a transmitting end and a receiving end, and is configured by connecting one receiving end Rx to the transmitting end Tx of the other duplexer, respectively. It can be seen that the connection circuits are configured symmetrically with each other.
한편, 기존의 유전체필터는, 입력단 공진기와 출력단 공진기 사이에 결합되는 중간(결합)공진기를 열 또는 행 형태로 결합하여 이루어진 3-폴 필터를 기본 구성으로 하고 있다. 또한, 이와 같이 구성된 유전체필터로부터 일측 또는 양측 주파수대역에서 가파른 스커트 특성을 얻기 위해서는 입력단공진기 또는 출력단공진기의 일측 또는 양측에 밴드스톱공진기(BSR)를 결합시키고 있다. 이에 따라 패스밴드의 어느 한쪽에서 가파른 스커트 특성을 얻을 수 있다. 이와 같이 기존의 필터 구성에 의해 인밴드 특성 중 스톱밴드 대역에서의 커트오프 주파수특성은 위에서 밴드스톱공진기를 입력단공진기와 출력단공진기 각각에 하나씩 더 결합하고 있다. 이에 따라, 다수의 공진기를 결합시킴으로 인해 삽입손실이 높아지는 단점이 있다. On the other hand, the existing dielectric filter has a three-pole filter formed by combining an intermediate (coupling) resonator coupled between an input stage resonator and an output stage resonator in a column or row form. Further, in order to obtain a steep skirt characteristic in one or both frequency bands from the dielectric filter configured as described above, a band stop resonator (BSR) is coupled to one or both sides of the input stage resonator or the output stage resonator. Thereby, a steep skirt characteristic can be obtained in either side of a passband. As described above, the cut-off frequency characteristic in the stopband band of the in-band characteristics is further combined with one band stop resonator to each of the input stage resonator and the output stage resonator. Accordingly, there is a disadvantage that the insertion loss is increased by combining a plurality of resonators.
그러나, 상술한 문헌 등에 개시된 기술에 있어서, 중계기 회로의 다운 앤드 업 컨버터에 의해 중계기 자체의 소형화가 어렵고 또한 셀렉티비티 특성 요구를 만족시키지 못한다는 문제가 있었다. However, in the technique disclosed in the above-mentioned literature and the like, there is a problem that the down-and-up converter of the repeater circuit makes it difficult to miniaturize the repeater itself and does not satisfy the requirements for the selectivity characteristics.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 다수개의 방사 에너지 손실이 최소화 된 동축형 유전체 공진기와 고주파 동축선으로 만든 밴드 스톱 필터를 결합하여 우수한 스커트와 삽입손실 특성을 보이는 패스 밴드와 듀플렉서 필터를 설계하고 이런 필터들을 구비한 중계기를 제공하는 것이다.An object of the present invention has been made to solve the above problems, a combination of a coaxial dielectric resonator and a band stop filter made of a high frequency coaxial line with a plurality of radiation energy loss is minimized, showing a good skirt and insertion loss characteristics Designing band and duplexer filters and providing repeaters with these filters.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 고주파용 동축선과 방사 에너지 손실이 최소화된 동축형 유전체 공진기를 내재한 중계기는 안테나를 중심으로 송신단과 수신단을 구비하고, 상기 수신단으로부터 수신된 RF 신호가 RF 신호 중의 잡음을 억제하면서 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기, 상기 저잡음 증폭기로부터의 RF 신호의 스커트 특성을 개선하는 필터 수단, 상기 필터 수단으로부터의 RF신호를 증폭하는 구동 증폭기 및 고전력 증폭기를 경유하여 송신단으로 입력된 후 상기 안테나를 통해 외부로 방사되는 중계기로서, 상기 필터 수단은 고주파용 동축선과 방사 에너지 손실이 최소화된 동축형 유전체 공진기로 구성된 밴드 스톱 필터의 조합에 의해 형성되어 있다. In order to achieve the above object, a repeater incorporating a high-frequency coaxial line and a coaxial dielectric resonator with minimized radiation energy loss includes a transmitting end and a receiving end around an antenna, and the RF signal received from the receiving end is an RF signal. A low noise amplifier for amplifying a received signal while suppressing noise in the middle, a filter means for improving a skirt characteristic of the RF signal from the low noise amplifier, a drive amplifier for amplifying the RF signal from the filter means, and a high power amplifier input to the transmitting end. The filter means is formed by a combination of a high frequency coaxial line and a band stop filter composed of a coaxial dielectric resonator with minimal radiation energy loss.
본 발명은 고주파용 동축선과 다수의 방사 에너지 손실을 최소화한 동축형 유전체 공진기들로 구성된 밴드 스톱 필터들의 조합으로 설계된 밴드 패스와 듀플렉서 필터로 되어 있는 것을 특징으로 한다..The present invention is characterized by a band pass and duplexer filter designed with a combination of high frequency coaxial lines and band stop filters composed of multiple coaxial dielectric resonators with minimal radiation energy loss.
본 발명은 위의 고주파용 동축선과 다수의 방사 에너지 손실이 최소화 된 동축형 유전체 공진기로 구성된 밴드 패스나 듀플렉서 필터에 다른 형태의 밴드 패스, 로우 패스, 그리고 하이 패스 필터가 결합된 필터 조합을 특징으로 한다. 다른 형태의 필터라 함은 예를 들면, SAW 나 유전체 필터를 포함한다.The present invention is characterized by a combination of a band pass, a low pass, and a high pass filter combined with a band pass or duplexer filter composed of a coaxial line for high frequency and a coaxial dielectric resonator having a plurality of radiation energy losses minimized. do. Other types of filters include, for example, SAW or dielectric filters.
또 본 발명에 따른 중계기에 있어서, 상기 다수개의 고주파용 동축선과 방사 에너지 손실을 최소화 한 동축형 유전체 필터로 구성된 밴드 스톱 필터 조합에 다른 형태의 필터, 즉 SAW나 엘립틱 함수 유전체 필터를 포함한 유전체 필터 의 패스 밴드 필터(BPF)가 부가된 것을 특징으로 한다. In the repeater according to the present invention, a band stop filter combination composed of the plurality of high frequency coaxial lines and a coaxial dielectric filter minimized radiation energy loss, and a filter of another type, that is, a dielectric filter including an SAW or elliptic function dielectric filter. A pass band filter (BPF) is added.
또 본 발명에 따른 중계기에 있어서, 상기 다수개의 방사 에너지 손실이 최소화한 동축형 유전체 공진기 타입의 밴드 스톱 필터의 조합에 유전체 밴드 패스 필터(BPF)와 밴드 스톱 필터가 결합된 유전체 필터가 부가된 것을 특징으로 한다. In the repeater according to the present invention, a dielectric filter in which a dielectric band pass filter (BPF) and a band stop filter are combined is added to a combination of the band stop filter of the coaxial dielectric resonator type in which the plurality of radiant energy losses are minimized. It features.
또 본 발명에 따른 중계기에 있어서, 상기 다수 개 방사 에너지 손실이 최소화된 동축형 유전체 공진기 타입의 밴드 스톱 필터의 조합에 스트립 라인 로우 패스 필터가 결합된 유전체 밴드 패스 필터가 부가된 것을 특징으로 한다. In the repeater according to the present invention, a dielectric band pass filter coupled with a strip line low pass filter is added to a combination of the band stop filter of the coaxial dielectric resonator type having the plurality of radiation energy losses minimized.
또 본 발명에 따른 중계기에 있어서, 상기 필터 수단은 상기 송신단과 수신단에 각각 마련되는 것을 특징으로 한다. In the repeater according to the present invention, the filter means is provided in the transmitting end and the receiving end, respectively.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.
먼저 본 발명의 개념에 대해 설명한다.First, the concept of the present invention will be described.
고주파에서의 필터는 대략 하이패스 필터, 로우패스 필터 및 밴드패스필터로 나누어진다.The filter at high frequencies is roughly divided into a high pass filter, a low pass filter and a band pass filter.
밴드패스필터는 도 3과 같이, 주파수 대역 f1 과 f2에 있는 신호를 통과시키고 스톱밴드에 있는 신호는 감쇄시키는 역할을 한다. 여기서 감쇄(스커트) 특성을 -ΔS21/Δf로 한다. 중계기의 셀렉티비티 특성이 예를 들면 PCS의 경우 -50dB/1㎒정도이고, 현재 사용되고 있는 유전체 필터 중 PCS 작동주파수에서 감쇄 특성이 대략 -50dB/20㎒ 정도이므로, SAW 필터가 들어간 컨버터 회로을 사용하게 된다.The bandpass filter passes signals in the frequency bands f1 and f2 and attenuates the signals in the stopband as shown in FIG. 3. Here, the attenuation (skirt) characteristic is -ΔS21 / Δf. Since the selectivity characteristic of the repeater is, for example, -50dB / 1MHz for PCS, and the attenuation characteristic at PCS operating frequency is about -50dB / 20MHz among the dielectric filters currently used, a converter circuit with a SAW filter is used. Done.
밴드 스톱 필터는 도 4와 같이 주파수 대역 f1과 f2에 있는 신호를 감쇄하고 그 밖에 있는 신호를 가능한 작은 손실로 통과시키는 역할을 한다. The band stop filter attenuates the signals in the frequency bands f1 and f2 as shown in FIG. 4 and passes the other signals with as little loss as possible.
도 5는 다수의 밴드 스톱 필터를 조합하여 원하는 밴드 패스 필터를 설계하는 방법에 대한 설명이고, 또한 이 필터 조합에 다른 형태의, 즉 SAW 나 다른 유전체 필터들, 다른 종류의 특성, 즉 패스 밴드, 로우 패스, 그리고 하이 패스 특성의 필터들을 결합하여 도 6과 같이 원하는 마지막 필터 특성을 구하는 방법에 대한 도면이다. FIG. 5 illustrates a method of designing a desired band pass filter by combining multiple band stop filters, and also has other forms of filter combinations, i.e., SAW or other dielectric filters, other types of characteristics, i.e., pass bands, FIG. 6 is a diagram illustrating a method for obtaining a desired final filter characteristic as shown in FIG. 6 by combining filters of low pass and high pass characteristics.
본 발명은 고주파용 동축선과 다수의 방사 에너지 손실이 최소화한 동축형 유전체 공진기로 구성된 밴드 스톱(Dielectric Resonator Band Stop) 필터의 조합과 SAW 나 유전체 밴드 패스 필터를 조합하여 중계기의 Rx와 Tx단 모두에서 사용주파수, 예를 들면, PCS의 1700㎒에서 필터 조합의 감쇄(Attenuation) 특성이 중계 기 셀렉티비티 특성을 만족할 수 있는 -50dB/1㎒까지 가능함을 시뮬레이션(Simulation)과 실제 실험을 통해서 확인했다.The present invention combines a SAW or dielectric band pass filter with a combination of a high frequency coaxial line and a coaxial dielectric resonator with a minimum number of radiant energy losses and a coaxial dielectric resonator in both the Rx and Tx stages of the repeater. Simulation and actual experiments confirmed that the attenuation characteristics of the filter combination at the operating frequency, for example, 1700 MHz of the PCS, can be as low as -50 dB / 1 MHz to satisfy the repeater selectivity characteristics. .
이하, 본 발명의 구성을 첨부 도면에 따라서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated according to attached drawing.
또한, 본 발명의 설명에 있어서는 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In addition, in description of this invention, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and the repeated description is abbreviate | omitted.
( 실시예 1)(Example 1)
본 발명에 응용되는 밴드 스톱 필터는 양산이 용이하고 저렴하고 신뢰성이 높고 손실이 적은 고주파 동축선과 방사 에너지 손실이 최소화된 동축형 유전체 공진기를 사용하여 설계됐다. The band stop filter applied to the present invention is designed using a high frequency coaxial line which is easy to mass-produce, inexpensive, reliable, and has a low loss, and a coaxial dielectric resonator with minimal radiation energy loss.
도 7은 본 발명에 따른 1-폴 밴드 스톱(1-Pole Band Stop) 필터와, 시뮬레이션과 실제 측정 특성 결과를 나타내는 도면이다. 동축형 유전체 공진기의 방사 에너지 손실(Radiation Energy Loss)을 줄여 필터의 삽입 손실(Insertion Loss)을 최소화하기 위해 동축형 유전체 공진기는 얇은 구리판과 같은 도체로 잘 싸여서 고주파 동축선과 결합되어 있다.7 is a diagram showing a 1-pole band stop filter according to the present invention, and simulation and actual measurement characteristic results. To reduce the radiation energy loss of the coaxial dielectric resonator to minimize the insertion loss of the filter, the coaxial dielectric resonator is well wrapped with a thin copper plate-like conductor and combined with high frequency coaxial lines.
즉, 도 7은 본 발명에 따른 동축형 유전체 밴드 스톱 필터(Band Stop Filter)의 구조 및 특성을 나타내는 도면이다.That is, FIG. 7 is a view showing the structure and characteristics of the coaxial dielectric band stop filter according to the present invention.
도 7a에 있어서, (100)은 입력 단자S21이고, (200)은 출력 단자S11이며, (300)은 밴드 패스 필터와 입출력 단자를 동축 케이블로 연결하기 위한 결합 전극 홀더이다.In FIG. 7A,
이 결합 전극 홀더(300) 내에는 전극부(400)가 마련되고, 전극부(400) 안에 유전체 필터(500)가 내장된다. 또한 유전체 필터(500) 내에는 입력단자(100) 및 출력 단자(200)에 연결되는 결합 전극(600)이 삽입된다. 유전체 필터(500) 내에서 결합 전극(600)의 높이는 원하는 주파수의 특성에 따라 가감하여 장착된다. An
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 금속으로 코팅된 결합전극 홀더(300)와 전극부(500)는 소정의 거리, 예를 들어 스커트 특성에 영향을 주지않을 정도의 간격 인 2㎜ 정도 이격되게 배치되며, 또한 유전체 필터(500)와 전극부(500)도 소정의 거리 만큼 이격되게 배치된다.That is, as shown in Figure 7, the metal-coated
본 발명의 바람직한 실시예에서는 결합 전극홀더(300)와 전극부(500)를 대략 사각기둥 형상으로 제조하고, 유전체 필터(500)는 원기둥 형상으로서 전극부(400)의 중앙부분의 원통형 관통 구멍 내에 내장된다. 또 결합전극(600)도 유전체 필터(500)의 중앙 부분에 장착된다. In a preferred embodiment of the present invention, the
도 7b는 도 7a에 도시된 동축형 유전체 밴드 스톱 필터의 주파수 특성을 개략적으로 나타낸 그래프이고, 도 7c는 동축형 유전체 밴드 스톱 필터에 결합전극으로 결합하여 S11 과 S21특성을 측정한 결과를 나타내는 도면이다. FIG. 7B is a graph schematically illustrating the frequency characteristics of the coaxial dielectric band stop filter shown in FIG. 7A, and FIG. 7C is a diagram illustrating a result of measuring S11 and S21 characteristics by coupling the coaxial dielectric band stop filter with a coupling electrode. to be.
도 8은 본 발명에 따른 3-폴 밴드 스톱(3-Pole Band Stop) 필터와 이 필터의 추정치와 실제 측정 특성이다.8 is a three-pole band stop filter according to the present invention and the estimated and actual measurement characteristics of the filter.
도 9는 본 발명에 의한 다섯-폴 밴드 스톱(5-Pole Band Stop) 필터와 이 필터의 특성이다. 도 8의 세-폴 필터의 특성과 비교하여 한 쪽의 스커트 특성이 PCS 주파수 영역인 1.7GHz 대에서 -50dB/1MHz 정도로 매우 우수하다.9 is a five-pole band stop filter according to the present invention and its characteristics. Compared with the characteristics of the three-pole filter of FIG. 8, the skirt characteristic of one side is very excellent at -50dB / 1MHz in the 1.7 GHz band of the PCS frequency domain.
도 10은 두 개의 도 8의 3-폴 밴드 스톱 필터를 결합하여 패스 밴드 필터를 만든 것으로 추정과 실제 측정 특성이 원하는 주파수 대역에서 매우 우수한 삽입 손실을 보인다.FIG. 10 is a combination of two 3-pole band stop filters of FIG. 8 to form a pass band filter, and shows an excellent insertion loss in the frequency band where estimation and actual measurement characteristics are desired.
도 11은 두 개의 도 9의 5-폴 밴드 스톱 필터를 결합하여 밴드 패스 필터를 설계하고 이 필터의 측정 특성을 보이고 있다. PCS 사용 주파수내에서 양쪽의 트란지션 밴드의 스커트 특성이 요구되는 새로운 중계기 특성을 충분히 만족 시키고 삽입손실도 -1dB 미만으로 아주 우수하다.FIG. 11 illustrates the design of a band pass filter by combining two 5-pole band stop filters of FIG. 9 and shows measurement characteristics of the filter. Within the PCS frequency of use, the new repeater characteristics, which require the skirting characteristics of both transition bands, are sufficiently satisfied and the insertion loss is very good at less than -1dB.
도 12는 중계기의 입력단과 출력단에 장착되는 두 개의 듀플렉서의 스커트와 삽입 손실 특성이 충분히 우수하면 설계될 수 있는 대한민국 특허 등록 번호 0541068호와 출원 번호 2006-23055호에 제시된 중계기 회로도이다.12 is a repeater circuit diagram shown in Korean Patent Registration No. 0541068 and Application No. 2006-23055 which can be designed if the skirt and insertion loss characteristics of two duplexers mounted at the input and output ends of the repeater are sufficiently good.
도 13은 고주파용 동축선과 다수의 방사 에너지 손실이 최소화 된 동축형 유전체 공진기들의 결합으로 만든 밴드 스톱 필터를 여러 단 결합하여 도 12의 중계기에 적합한 밴드 패스 필터와 도 14의 듀플렉서 필터를 설계할 수 있음을 보이고 있다.FIG. 13 illustrates a band pass filter suitable for the repeater of FIG. 12 and the duplexer filter of FIG. 14 by combining a band stop filter made of a combination of a high frequency coaxial line and a plurality of coaxial dielectric resonators with a minimum of radiant energy loss. It is showing.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고주파용 동축선과 방사 에너지 손실이 최소화 된 동축형 유전체 공진기로 구성된 필터들을 구비한 중계기에 의하면, 두 종류의 밴드 스톱 필터를 응용하여 원하는 패스 밴드를 설계할 수 있으므로, 중계기의 삽입손실, 리플, 리턴 손실, 감쇄(스커트), 아이솔레이션이 우수하다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the repeater having a filter composed of a high-frequency coaxial line and a coaxial dielectric resonator with minimal radiation energy loss, the desired pass band can be designed by applying two kinds of band stop filters. The effects of repeater insertion loss, ripple, return loss, attenuation (skirt), and isolation are excellent.
또, 본 발명에 고주파용 동축선과 방사 에너지 손실이 최소화 된 동축형 유전체 공진기로 구성된 필터들을 구비한 중계기에 의하면, 중계기를 소형이고, 저렴하며, 용이하게 제조할 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the present invention, a repeater having filters composed of a coaxial line for high frequency and a coaxial dielectric resonator with minimized radiation energy loss, the effect that the repeater can be manufactured compact, inexpensive and easily can be obtained.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102683774A (en) * | 2012-05-31 | 2012-09-19 | 安徽海特微波通信有限公司 | Band-elimination multiplexer adopting coupling of probes and cavity body |
WO2021077379A1 (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 华为技术有限公司 | Band-stop filter and electronic device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4382238A (en) * | 1979-11-30 | 1983-05-03 | Matsushita Electric Industrial Company, Limited | Band stop filter and circuit arrangement for common antenna |
JP2002026613A (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Band stop type dielectric filter and dielectric duplexer using it |
JP2002057505A (en) * | 2000-05-30 | 2002-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric filter, antenna common coupler and communication equipment |
JP2005268881A (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Nippon Antenna Co Ltd | Band stop type filter |
KR100541068B1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-01-10 | 센티스 주식회사 | Repeater having dielectric filter |
US7095300B2 (en) * | 2002-05-23 | 2006-08-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Band eliminate filter and communication apparatus |
-
2006
- 2006-12-29 KR KR1020060138140A patent/KR100729969B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4382238A (en) * | 1979-11-30 | 1983-05-03 | Matsushita Electric Industrial Company, Limited | Band stop filter and circuit arrangement for common antenna |
JP2002057505A (en) * | 2000-05-30 | 2002-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Dielectric filter, antenna common coupler and communication equipment |
JP2002026613A (en) * | 2000-07-13 | 2002-01-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Band stop type dielectric filter and dielectric duplexer using it |
US7095300B2 (en) * | 2002-05-23 | 2006-08-22 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Band eliminate filter and communication apparatus |
JP2005268881A (en) * | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Nippon Antenna Co Ltd | Band stop type filter |
KR100541068B1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-01-10 | 센티스 주식회사 | Repeater having dielectric filter |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102683774A (en) * | 2012-05-31 | 2012-09-19 | 安徽海特微波通信有限公司 | Band-elimination multiplexer adopting coupling of probes and cavity body |
WO2021077379A1 (en) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 华为技术有限公司 | Band-stop filter and electronic device |
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