KR100756220B1

KR100756220B1 - 밴드스탑 필터

Info

Publication number: KR100756220B1
Application number: KR1020060056244A
Authority: KR
Inventors: 조성계; 이홍재
Original assignee: 주식회사 에이스테크놀로지
Priority date: 2006-06-22
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2007-09-06

Abstract

알에프 신호의 밴드스탑 필터가 개시된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 알에프 신호의 밴드스탑 필터에 있어서, 공진기와 알에프 신호가 전송되는 전송선로와 공진기 및 전송선로를 수용하는 하우징 및 하우징과 전송선로를 결합하는 결합부를 포함하되, 결합부는 결합 수단이 삽입되는 슬릿 형상의 결합홀을 포함하고, 전송선로는 결합부가 슬릿 형상에 따라 이동함에 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 알에프 신호의 밴드스탑 필터가 제공된다. 본 발명에 따르면, 하나의 밴드스탑 필터로 다른 대역폭의 알에프 신호도 저지할 수 있는 장점이 있다.

알에프, RF, 밴드스탑, 필터, BEF, 대역저지, 여파기

Description

밴드스탑 필터{Bandstop filter}

도 1은 종래의 밴드스탑 필터의 단면을 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 밴드스탑 필터의 전체적인 구성을 나타낸 사시도.

도 3은 종래의 밴드스탑 필터의 밴드스탑 필터의 전송선로 고정부를 확대하여 나타낸 도면.

도 4는 밴드스탑 필터의 구성을 표현한 회로도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 하부 하우징의 구성을 나타낸 평면도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 상부 하우징의 구성을 나타낸 평면도.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 상부 하우징에 결합되는 전송선로의 배치를 나타낸 평면도.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 단면을 나타낸 단면도.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 전송선로와 상부 하우징의 결합부를 확대하여 나타낸 도면.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 전체적인 구성을 나타낸 사시도.

본 발명은 알에프 신호의 필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알에프 신호의 특정 대역폭만을 저지하는 대역 저지 필터 즉 밴드스탑 필터에 관한 것이다.

필터(filter)는 원하는 주파수 신호만 통과시키고 원하지 않는 주파수 신호들을 걸러 내는 전자회로의 하나로서 일반적으로 인덕턴스(inductance : L)와 커패시티(capacity : C)의 조합으로 구성된다.

필터는 그 용도와 재질 등에 따라 다양하게 분류 가능하나 필터의 기능상으로 분류하면, 특정 주파수 이하의 신호를 통과시키는 LPF(low pass filter), 특정 주파수 이상의 신호만 통과시키는 HPF(high pass filter), 특정 주파수 대역의 신호를 통과시키는 BPF(band pass filter)와 특정 주파수 대역의 신호만을 정지 즉 제거시키는 BEF(band elimination filter 또는 band stop filter)가 있다.

본 발명은 이러한 필터의 종류 중 특히 특정 주파수 대역의 신호만을 제거시키는 BEF 즉 밴드스탑 필터에 관한 것으로서, 밴드스탑 필터는 특정 주파수간의 간섭을 차단하고자 하는 경우에 많이 사용된다.

밴드스탑 필터는 특정 주파수 대역의 신호만을 제거하므로 흔히 대역저지 여 파기 또는 알에프 신호 저지 필터 등으로도 지칭된다.

먼저 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 밴드스탑 필터에 대해 살펴본다.

도 1은 종래의 밴드스탑 필터의 단면을 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 밴드스탑 필터의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이 밴드스탑 필터는 공진기(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)가 위치하는 각각의 셀(140a, 140b, 140c, 140d, 140e)을 포함하는 하부 하우징(120)과 상기 하부 하우징(120)과 결합하며 알에프 신호가 전송되는 전송선로(TL : Transmission Line)(110)가 위치하는 상부 하우징을 포함한다.

도 2의 사시도에 도시된 바와 같이, 상부 하우징과 하부 하우징이 결합하며 상부 하우징에 결합된 전송선로로 알에프 신호가 인입되어 전송선로를 통과하면서 하부 하우징의 각각의 셀에 위치한 공진기에 의해 특정 주파수 대역을 제거하는 역할을 수행한다. 이러한 종래의 밴드스탑 필터에서 제거하는 대역폭(bandwidth)은 상기 전송선로의 위치에 의해 결정된다.

제거하는 대역폭(bandwidth)을 결정하는 전송선로는 도 3에 도시된 바와 같이 상부 하우징에 나사 등을 이용하여 고정된다. 따라서 하나의 밴드스탑 필터는 미리 설정된 대역폭과는 다른 대역폭의 알에프 신호를 제거하지 못하는 문제점이 있다.

그러므로 다른 대역폭의 알에프 신호를 저지하여야 하는 경우 알에프 신호의 밴드스탑 필터를 교체하여야 하며 그에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 하나의 밴드스탑 필터가 다른 대역폭의 알에프 신호도 저지할 수 있는 밴드스탑 필터를 제안하는 것이다.

또한, 하나의 밴드스탑 필터로 다른 대역폭의 알에프 신호를 저지할 수 있어 밴드스탑 필터를 교체하지 않아도 되며 그에 따른 비용을 절감할 수 있는 밴드스탑 필터를 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 알에프 신호의 밴드스탑 필터가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 알에프 신호의 밴드스탑 필터에 있어서, 공진기; 알에프 신호가 전송되는 전송선로; 상기 공진기 및 상기 전송선로를 수용하는 하우징; 및 상기 하우징과 상기 전송선로를 결합하는 결합부를 포함하되, 상기 결합부는 결합 수단이 삽입되는 슬릿 형상의 결합홀을 포함하고, 상기 전송선로는 상기 결합부가 상기 슬릿 형상에 따라 이동함에 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하는 알에프 신호의 밴드스탑 필터가 제공된다.

상기 공진기는 봉 형상 또는 디스크 형상일 수 있다.

상기 하우징은 상기 공진기가 수용되는 하부 하우징; 및 상기 전송선로가 위치하는 상부 하우징으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 하부 하우징은 상기 공진기가 복수인 경우 상기 각각의 공진기가 수용되는 셀을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 하부 하우징은 공진기와 나사 결합되는 결합부를 더 포함할 수 있다.

상기 결합홀의 슬릿 형상은 상하 또는 좌우로 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.

먼저 도 4의 회로도를 참조하여 본 발명의 대상인 밴드스탑 필터에 대해 살펴본다. 도 4는 밴드스탑 필터의 기본형을 회로도로 표현한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이 밴스스탑 필터는 인덕턴스(L)(410)와 커패시턴스(C)(400) 성분에 의해 구성된다. 일반적으로 인덕턴스(410)는 주파수가 올라갈수록 주파수가 잘 통과하지 못하는 특성을 나타내고, 커패시턴스(400)는 주파수가 올라갈수록 주파수가 통과가 잘 되는 특성을 나타낸다.

알에프 필터는 이러한 특성을 가지는 인덕턴스(410)와 커패시턴스(400)를 조합하여 특정 주파수를 차단하거나 통과하는 것이다.

도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 구성을 살펴본다.

먼저 특정 주파수 대역을 선택하기 위한 동조 회로인 공진기(resonator)(510a, 510b, 510c, 510d 및 510e)가 위치하는 하부 하우징(500)에 대해 도 4를 참조하여 살펴본다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 하부 하우징(500)의 구성을 나타낸 평면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하부 하우징(500)은 격막에 의해 형성되는 셀(520a, 520b, 520c, 520d 및 520e)을 포함하며, 상기 셀(520a, 520b, 520c, 520d 및 520e)에는 각각의 공진기)(510a, 510b, 510c, 510d 및 510e)가 위치한다.

공진기(510)는 특정 주파수의 에너지가 모이면서 주파수 선택적 특성을 보이는 현상인 공진 현상을 이용하여 특정 주파수의 진동을 유도해내는 장치이다.

상기 공진기(510)의 형상은 도 5, 도 8 및 도 10에서는 봉 형상으로 도시하였으나 공진기(510)의 형상은 주파수의 대역이나 필터의 특성 등에 따라 봉 형상 뿐만 아니라 디스크 형상 또는 디스크 형상과 봉 형상을 결합한 형상 등의 다양한 형상의 공진기(510)가 사용될 수 있음은 자명하다.

알에프 필터는 이러한 공진기(510)를 이용하여 특정 주파수를 차단하거나 통과하는 역할을 수행한다.

공진기(510)가 위치하는 셀(520)을 구성하는 격막과 공진기(510)의 배치, 크기 및 형상 등은 저지하는 주파수 대역이나 필터링의 특성 등에 따라 각각 다르게 형성될 수 있다.

셀(520)에 배치되는 공진기(510)와 셀(520)의 형상 등에 의한 공진 주파수는 용량성 성분과 유도성 성분 즉 하부 하우징(500), 공진기(510), 셀(520) 및 상부 하우징(600)의 상호간에 형성되는 커패시턴스(C) 값과 인덕턴스(L) 값에 의해 결정된다.

또한 밴드스탑 필터의 가장 중요한 기능인 특정 대역폭의 주파수를 저지하는 것은 밴드스탑 필터를 구성하는 공진기(510)의 상부에 위치하는 전송선로(700)의 위치에 의해 결정된다.

밴드스탑 필터에서 일반적으로 전송선로(700)가 위치하는 상부 하우징(600)의 구성과 형상을 도 6와 도 7을 참조하여 살펴본다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 상부 하우징(600)의 구성을 나타낸 평면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 하부 하우징(500)과 결합하는 상부 하우징(600)에도 공진기(510)의 형상이나 공진기(510)가 위치하는 셀(520)의 형상 등에 따라 공진 현상이 일어날 수 있는 공간인 셀이 위치할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 도 6에 도시된 바와 같이 알에프 신호의 대역폭의 기울기를 조절할 수 있는 튜닝 나사(미도시)가 결합하는 튜닝 홀(610a, 610b, 610c, 610d 및 610e)을 더 포함할 수 있다.

튜닝 나사(또는 튜닝 볼트)는 알에프 신호의 특정 대역폭을 저지하는 경우 저지되는 특정 대역폭의 중심 주파수를 조정하는 역할을 수행한다. 예를 들어 10~20 MHz 대역폭의 주파수를 저지하는 경우 중심 주파수는 15 MHz이지만 상기 튜닝 나사(또는 튜닝 볼트)를 조절함으로써 상기 중심 주파수를 예를 들면 10 MHz 또는 20 MHz로 변경할 수 있다.

상기 튜닝나사는 이러한 알에프 신호의 저지되는 대역폭의 중심 주파수를 조정하는 역할을 수행하지만 중심 주파수가 이동되더라도 대역폭은 예를 들면 10 MHz로 유지된다.

이에 비해 저지되는 알에프 신호의 대역폭은 상기 전송선로(700)의 위치 보다 상세하게는 공진기(510)와 전송선로(700) 간의 높이에 의해 결정된다.

예를 들어 10~20 MHz 대역폭의 주파수를 저지하도록 설정된 밴드스탑 필터에서 중심 주파수인 15 MHz를 10 또는 20 MHz로 변경하는 것은 튜닝나사의 결합 길이 등에 의해 조절된다.

반면 중심 주파수인 15 MHz를 유지하면서 10 MHz의 대역폭(10~20 MHz)을 5 MHz의 대역폭(12.5~ 17.5 MHz) 또는 15 MHz의 대역폭(7.5~ 22.5 MHz)으로 변경하는 것은 상기 전송선로(700)의 위치 즉 전송선로(700)와 공진기(510) 사이의 높이에 의해 결정된다.

도 4 내지 도 6에서는 공진기가 위치하는 하부 하우징(500)과 상기 하부 하우징(500)에 결합하며 전송선로(700)가 위치하는 상부 하우징(600)으로 표시하였으나 상부 하우징(600)과 하부 하우징(500)이 하나의 형태로 제작될 수 있음은 자명하다.

이러한 알에프 신호의 대역폭을 결정하는 전송선로(700)의 배치를 도 7을 참조하여 살펴본다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 하부 하우징(500)의 상부에 위치하며 상부 하우징(600)에 결합되는 전송선로(700)의 배치를 나타낸 평면도이다.

도 7에 도시된 바와 공진기(510)가 위치하는 하부 하우징(500)의 각각의 셀(520)의 상부로 전송선로(700)가 배치된다. 전송선로(700)를 통해 인입된 알에프 신호는 전송선로(700)를 지나면서 각각의 셀(520)과 각 셀(520)에 위치한 공진기(510)에 의해 특정 주파수 대역은 저지되고 저지되지 않은 주파수 대역만이 밴드스탑 필터의 외부 커넥터(800)로 송출된다.

이러한 밴드스탑 필터의 전체적인 구성을 도 8을 참조하여 살펴본다. 도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 단면을 나타낸 단면도이다.

도 8에 도시된 바와 공진기(510)를 수용하는 셀(520)을 포함하는 하부 하우징(500)과 상기 공진기(510)의 상부에 위치하여 상기 공진기(510)와 공진하며 알에프 신호가 전송되는 전송 선로(700)가 밴드스탑 필터에 포함된다.

전술한 바와 같이 저지되는 주파수 대역폭은 전송선로(700)의 위치에 의해 결정되므로 본 발명의 특징인 다른 주파수 대역폭의 알에프 신호를 저지할 수 있기 위해서는 전송선로(700)의 위치를 변경할 수 있어야 한다.

이러한 전송선로(700)의 위치가 이동성을 가질 수 있도록 하기 위한 본 발명에 의한 밴드스탑 필터의 전송선로(700)와 상부 하우징(600)의 결합부를 도 9를 참조하여 살펴본다.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 전송선로(700)와 상부 하우징(600)의 결합부를 확대하여 나타낸 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 전송선로(700)와 상부 하우징의 결합부는 전송선로(700)의 위치를 변경할 수 있도록 결합 수단이 삽입되는 결합홀(810)의 형상을 슬릿(slit) 형상으로 형성한다.

상기 결합부의 결합홀(810)의 형상을 슬릿 형상으로 형성함으로써 슬릿 형상 즉 슬릿의 길이나 방향에 따라 결합부의 위치 이동이 가능하다.

결합홀(810)에 볼트 또는 나사와 같은 결합 수단이 체결되어 전송선로(700)는 상부 하우징(600)에 결합된다.

한편 상기 결합부에 결합되는 커넥터(800)는 전송선로(700)와 인입되는 알에프 신호 및 송출되는 알에프 신호를 외부와 연결해 주는 부분이다.

결합홀(810)의 형상은 도 8에 도시된 바와 같이 바람직하게는 상하로 길게 형성되도록 할 수 있으며 상기 결합홀(810)의 위치를 변경하여 고정부를 상부 하우징(600)에 결합함으로써 전송선로(700)의 위치를 변경할 수 있다.

따라서 전송선로(700)의 위치가 변경됨에 따라 알에프 신호의 대역폭에 따라 변경할 수 있다.

상기 결합홀(810)의 형상은 제거하고자 하는 대역폭에 따라 길이와 크기 방향 등이 달라질 수 있으며 일반적으로 대역폭의 변화가 공진기(510)와 전송선 로(700) 간의 거리차에 의해 발생하므로 바람직하게는 결합홀(810)이 전송선로(700)가 상하로 움직일 수 있도록 상하로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예에 따른 밴드스탑 필터는 전송선로(700)의 위치를 조정할 수 있는 결합홀(810)을 포함하는 전송선로 고정부가 상부 하우징(600)에 결합된다.

도 9에서 전술한 바와 같이 상기 전송선로(700)의 위치가 변경됨으로써 제거할 수 있는 주파수의 대역폭에 변화가 가능하게 된다. 따라서 본 발명에 의한 밴드스탑 필터에 의하면 처음 인입된 알에프 신호는 각각의 셀(520)에 배치된 공진기(510)와의 공진 및 각 셀(520)의 크기, 형상 등에 따른 커패시턴스(C)와 인덕턴스(L) 값에 따라 특정 대역폭의 주파수가 제거된 알에프 신호만이 송출된다.

한편 미리 설정된 대역폭과 다른 대역폭의 주파수를 제거하고자 하는 경우 상기 전송선로(700) 고정부에 결합된 볼트 또는 나사 등의 결합 수단을 해체하고 전송선로(700) 고정부의 위치를 조정한 후 다시 결합 수단을 결합함으로써 전송선로(700)의 위치를 변경할 수 있게 된다.

전송선로(700)의 위치가 변화됨에 따라 공진기(510)와 전송선로(700) 간의 거리와 위치 등이 변화되어 공진기(510)와 공진되는 주파수가 변화됨으로써 제거되는 대역폭이 달라지게 된다.

본 발명에 의한 밴드스탑 필터로 실제 다른 대역폭의 주파수를 제거하는 것 을 구성에 따라 비교하여 살펴본다.

먼저 전송선로(700) 고정부의 결합홀(810)의 상부에 나사 등을 결합하여 고정한 경우 즉 전송선로(700)의 위치가 공진기(510)와 가까운 경우 밴드스탑 필터에 의해 제거되는 대역폭 중심 주파수의 변경은 없으나 제거되는 주파수의 대역폭이 달라진다.

따라서 하나의 밴드스탑 필터에서 전송선로(700)의 위치를 변화함으로써 동일한 밴드스탑 필터이지만 중심 주파수를 유지하면서 다른 대역폭의 주파수를 제거할 수 있게 된다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 밴드스탑 필터에 의하면 하나의 밴드스탑 필터가 다른 대역폭의 알에프 신호도 저지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 하나의 밴드스탑 필터로 다른 대역폭의 알에프 신호를 저지할 수 있어 밴드스탑 필터를 교체하지 않아도 되며 그에 따른 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Claims

알에프 신호의 밴드스탑 필터에 있어서,

공진기;

알에프 신호가 전송되는 전송선로;

상기 공진기 및 상기 전송선로를 수용하는 하우징; 및

상기 하우징과 상기 전송선로를 결합하는 결합부를 포함하되,

상기 결합부는 결합 수단이 삽입되는 슬릿 형상의 결합홀을 포함하고, 상기 슬릿 형상은 상하로 형성되며, 상기 전송선로는 상기 결합부가 상기 슬릿 형상에 따라 이동함에 따라 상하로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 알에프 신호의 밴드스탑 필터.
제1항에 있어서,

상기 공진기는 봉 형상인 것을 특징으로 하는 알에프 신호의 밴드스탑 필터.
제1항에 있어서,

상기 공진기는 디스크 형상인 것을 특징으로 하는 알에프 신호의 밴드스탑 필터.
제1항에 있어서,

상기 하우징은

상기 공진기가 수용되는 하부 하우징; 및

상기 전송선로가 위치하는 상부 하우징으로 구성되는 것을 특징으로 하는 알에프 신호의 밴드스탑 필터.
제4항에 있어서,

상기 하부 하우징은 상기 공진기가 복수인 경우 상기 각각의 공진기가 수용되는 각각의 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 알에프 신호의 밴드스탑 필터.
제4항에 있어서,

상기 하부 하우징은 공진기와 나사 결합되는 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 알에프 신호의 밴드스탑 필터.
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