KR100802570B1

KR100802570B1 - Multi layer filter device

Info

Publication number: KR100802570B1
Application number: KR1020020007122A
Authority: KR
Inventors: 박경철
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2002-02-07
Filing date: 2002-02-07
Publication date: 2008-02-13
Also published as: KR20030067224A

Abstract

본 발명은 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치에 관한 것으로서, 외부로부터 입력되는 신호를 필터링하는 제1 필터부와, 상기 제1 필터부에서 발생되는 하모닉 성분을 제거하는 제2 필터부로 구성되어, 신호를 필터링시 발생되는 하모닉 성분을 제거하기 위해 추가적인 필터를 사용하지않고 상기 제1 필터부와 제2 필터부를 패턴으로 형성함으로써 통과되는 주파수대역에서의 감쇄특성을 향상시킬뿐만 아니라 삽입 손실을 감소시킬수 있게 됨과 동시에 필터장치의 크기가 감소될 수 있는 효과가 있다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer filter apparatus, comprising a first filter unit for filtering a signal input from the outside and a second filter unit for removing harmonic components generated by the first filter unit. In order to remove harmonic components generated during filtering, the first filter portion and the second filter portion are formed in a pattern without using an additional filter, thereby improving the attenuation characteristics in the passed frequency band as well as reducing the insertion loss. At the same time there is an effect that the size of the filter device can be reduced.

제1 필터부, 제2 필터부, 감쇄특성, 하모닉성분, 삽입손실1st filter part, 2nd filter part, attenuation characteristic, harmonic component, insertion loss

Description

Multi layer filter device

도1 은 일반적인 기술에 따른 로우패스필터의 구조가 도시된 회로도,1 is a circuit diagram showing a structure of a low pass filter according to a general technique;

도2 는 본 발명에 따른 멀티레이어 필터장치가 도시된 사시도,2 is a perspective view showing a multilayer filter device according to the present invention;

도3 는 본 발명에 따른 제1 필터부 및 제2 필터부가 도시된 도면,3 is a view showing a first filter part and a second filter part according to the present invention;

도4 은 본 발명에 따른 멀티레이어 필터장치의 감쇄특성이 도시된 그래프이다.4 is a graph showing the attenuation characteristics of the multilayer filter apparatus according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

30: 본체부 31~33: 레이어30: main body 31 to 33: layer

40: 제1 필터부 41: 인덕터40: first filter portion 41: inductor

42a. 42b: 캐패시터 50: 제2 필터부
42a. 42b: Capacitor 50: Second Filter Part

본 발명은 다층 필터 장치에 관한 것으로서, 특히 주파수 대역 조절 및 임피던스 매칭이 용이한 다층 필터 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer filter device, and more particularly, to a multilayer filter device with easy frequency band adjustment and impedance matching.

최근 통신기기에 사용되고 있는 ASM, FEM 등의 RF 부품의 경우 초소형화 및 복합 기능화로 전개되고 있으며 관련 부품은 이에 대응하기 위해 복수개의 기판으로 이루어진 멀티 레이어(Multi-Layer)를 사용하여 초소형화 및 복합 기능화를 구현하고 있다. 이러한 멀티레이어(Multi-Layer)로 많이 사용되고 있는 저온소성세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic, 이하 LTCC라 함)은 800 내지 1000℃ 정도의 저온에서 세라믹과 금속의 동시 소성 방법을 이용하여 기판을 형성하는 기술로써, 녹는점이 낮은 글라스와 세라믹이 혼합되어 적당한 유전율을 가는 그린 시트(Green Sheet)를 형성시키고 그 위에 도전성 페이스트를 인쇄후 적층하여 기판을 형성하게 된다.Recently, RF parts such as ASM and FEM, which are used in communication devices, are being developed with miniaturization and complex functionalization. It implements functionalization. Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC), which is widely used as a multi-layer, forms a substrate using a simultaneous firing method of ceramic and metal at a low temperature of about 800 to 1000 ° C. As a technique of melting, glass and ceramics having a low melting point are mixed to form a green sheet having a moderate dielectric constant, and a conductive paste is printed and laminated thereon to form a substrate.

또한, 상기 LTCC는 캐패시터(Capacitor), 레지스터(Resistor) 및 인덕터(Inductor)등의 수동 소자들을 기판상에 패턴으로 형성할 수 있기 때문에 고집적화, 경박단소화 및 고신뢰성이 가능하게 되는 것이다.In addition, since the LTCC can form passive elements such as capacitors, resistors, and inductors in a pattern on a substrate, high integration, light weight, small size, and high reliability are enabled.

도1 은 일반적인 로우패스필터(Low Pass Filter)의 구조가 도시된 회로도이다.1 is a circuit diagram showing the structure of a typical low pass filter.

종래의 기술에 따른 로우패스필터는 도1 에 도시된 바와 같이, 인덕터(L1)와상기 인덕터(L1)에 병렬 연결되는 복수개의 캐패시터(C1, C2)로 구성되며, 외부로부터 입력단자(2)를 통해 입력되는 신호에서 설정 주파수 이상의 주파수 대역을 가지는 신호를 차단하여 상기 설정 주파수 이하의 주파수 대역을 가지는 신호만이 출력단자(4)를 통해 출력되도록 한다.As shown in FIG. 1, the low pass filter according to the related art is composed of an inductor L1 and a plurality of capacitors C1 and C2 connected in parallel to the inductor L1, and the input terminal 2 is externally connected. A signal having a frequency band above the set frequency is cut off from the signal input through the signal so that only the signal having a frequency band below the set frequency is output through the output terminal 4.

이러한, 상기 LPF 는 최근 소형화되어 가고 있는 추세에 따라 LTCC등과 같은 멀티 레이어(Multi-Layer)에 적층형 필터로 구현된다.The LPF is implemented as a stacked filter in a multi-layer such as LTCC according to the trend of miniaturization.

그러나, 멀티 레이어(Multi-Layer)의 구조 특성상 통과 대역 및 임피던스 조절이 요구되는 경우 설계 변경이나 조절이 난해하고, 인덕터 및 캐패시터의 낮은 무부하 Q(Quality factor)로 인해 삽입 손실 특성이 저해되는 문제점이 있다.
However, if the passband and impedance control are required due to the structure of the multi-layer, it is difficult to change or adjust the design, and the insertion loss characteristic is hindered by the low no-load quality factor (Q) of the inductor and capacitor. have.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 필터부의 인덕터로 인해 발생되는 하모닉 성분을 제거하는 기능을 필터부내에 패턴으로 형성하여 필터장치의 크기를 줄임과 동시에 상기 하모닉 성분으로 인해 발생되는 스퓨리어스(Spurious) 주파수 성분의 발생을 사전에 방지하여 감쇄특성이 향상되는 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치를 제공하는데 있다.
The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of which is to form a function in the filter unit to remove the harmonic components caused by the inductor of the filter unit to reduce the size of the filter device and at the same time The present invention provides a multilayer filter device in which attenuation characteristics are improved by preventing the generation of spurious frequency components caused by harmonic components in advance.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치의 특징에 따르면, 복수개의 기판으로 이루어진 본체부와, 상기 기판에 패턴으로 형성되는 인덕터 및 캐패시터로 이루어져 외부로부터 입력되는 신호를 필터링 하는 제1 필터부와, 상기 인덕터부에 형성되어 상기 필터부에서 필터링시 발생되는 2차 이상의 하모닉 성분을 제거하여 상기 제1 필터부의 감쇄특성이 향상될 수 있도록 하는 제2 필터부로 구성된다.According to a feature of a multilayer filter apparatus according to the present invention for solving the above problems, a signal input from the outside consisting of a main body portion consisting of a plurality of substrates, an inductor and a capacitor formed in a pattern on the substrate And a second filter part formed in the inductor part to remove the second or more harmonic components generated during the filtering in the filter part to improve the attenuation characteristics of the first filter part. .

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한 다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2 는 본 발명에 따른 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치의 구조가 도시된 도면이고, 도3 본 발명에 따른 제1 필터부 및 제2 필터부가 도시된 도면이고, 도6 은 본 발명에 따른 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치의 감쇄특성이 도시된 그래프이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a multi-layer filter device according to the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a first filter part and a second filter part according to the present invention, and FIG. A graph showing the attenuation characteristics of a multi-layer filter device.

본 발명에 의한 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치는 복수개의 레이어(31, 32, 33)으로 이루어진 본체부(30)와, 상기 복수개의 레이어(31, 32, 33)중 어느 하나의 레이어(31)에 패턴으로 형성되는 인덕터(41) 및 캐패시터(42, 43)로 이루어져 원하는 주파수대역의 신호를 통과시키는 제1 필터부(40)와 상기 제1 필터부(40)의 인덕터(41)사이에 패턴으로 형성되어 상기 제1 필터부(40)에서 신호가 필터링되는 경우 원하지 않는 주파수대역의 신호과 통과되는 것을 방지하는 제2 필터부(50)로 구성된다.In the multilayer filter apparatus according to the present invention, a main body 30 including a plurality of layers 31, 32, and 33, and any one layer 31 of the plurality of layers 31, 32, and 33 may be used. ) Is formed between the inductor 41 and the inductor 41 of the first filter unit 40 and the first filter unit 40 and the The second filter part 50 is formed in a pattern and prevents the signal from passing through a signal of an undesired frequency band when the signal is filtered by the first filter part 40.

여기서, 상기 인덕터(41)는 트랜스미션 라인(Transmission Line)으로 이루어지고, 상기 캐패시터(42, 43)는 복수개의 λ/ 4 스터브(stub)로 이루어지게 되는데, 상기 인덕터(41)로 인해 발생되는 2차 이상의 하모닉 성분을 제거하기 위해 상기 인덕터(41)에 상기 인덕터(41)와 동시에 패턴으로 형성되는 제2 필터부(50)가 형성된다.Here, the inductor 41 is formed of a transmission line, and the capacitors 42 and 43 are formed of a plurality of λ / 4 stubs, which are generated by the inductor 41. In order to remove the harmonic component of the difference or more, a second filter part 50 formed in a pattern simultaneously with the inductor 41 is formed in the inductor 41.

이러한, 상기 제2 필터부(50)는 상기 제1 필터부(40)에서 필터링되는 신호의 정수배를 주파수를 가지는 2차이상의 하모닉 성분을 차단할 수 있도록 인덕터(51) 및 캐패시터(52, 53)로 이루어지는 저역통과필터(Low Pass Filter)로 형성되고, 이 로 인해 상기 하모닉 성분이 통과되는 것을 차단하게 되는 것이다.The second filter unit 50 may be connected to the inductor 51 and the capacitors 52 and 53 to block harmonic components having a frequency of an integer multiple of the signal filtered by the first filter unit 40. It is formed of a low pass filter (Low Pass Filter) is made, thereby blocking the passage of the harmonic component.

따라서, 상기 제1 필터부(40)에서 통과되는 주파수 대역에서의 감쇄특성이 향상됨과 동시에 삽입 손실이 감소하게 된다.Therefore, the attenuation characteristic in the frequency band passed by the first filter unit 40 is improved and the insertion loss is reduced.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the multilayer filter apparatus according to the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 상기 제1 필터부(40)에 외부로부터 신호가 입력되면 설정된 밴드폭(Band Width)에 따른 주파수 대역을 가지는 신호는 통과되고 그 이외의 주파수대역을 가지는 신호는 차단된다.First, when a signal is input from the outside to the first filter unit 40, a signal having a frequency band according to a set band width is passed, and a signal having a frequency band other than that is passed.

이때, 상기 제1 필터부(40)에서 트랜스미션 라인(Transmission Line)으로 이루어진 인덕터(41)에 의해 상기 통과되는 신호의 정수배 주파수를 가지는 2차 이상을 하모닉 성분이 발생하게 된다.At this time, the harmonic component is generated by the inductor 41 formed of the transmission line in the first filter unit 40 in the second or more order having an integer frequency of the signal passed through.

여기서, 상기 하모닉 성분은 상기 제1 필터부(40)에서 통과되는 밴드폭(Band Width)이상의 주파수를 가지는 신호를 차단하는 저역통과필터(Low Pass Filter)로 이루어진 제2 필터부(50)에서 제거되게 된다.Here, the harmonic component is removed from the second filter unit 50 including a low pass filter that blocks a signal having a frequency greater than a band width passed by the first filter unit 40. Will be.

따라서, 상기 하모닉 성분이 상기 제2 필터부(50)에 제거되기 때문에 도4 에 도시된 바와 같이, 상기 밴드폭(Band Width)에서의 감쇄특성이 종래에 비하여 향상되게 될뿐만 아니라 삽입 손실도 감소되게 되는 것이다.Therefore, since the harmonic component is removed in the second filter part 50, as shown in FIG. 4, the attenuation characteristic in the band width is not only improved as compared with the conventional art, and the insertion loss is also reduced. It will be.

결국, 상기와 같은 본 발명에 따른 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치는 상기 인덕터(41)에 의해 발생되는 하모닉 성분을 제거하기 위해 별도의 필터를 설치하지 않고 상기 제1 필터부(30)와 동시에 상기 제2 필터부(50)를 패턴으로 형성함 으로써 전체적인 크기를 감소시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 감쇄특성을 향상시키고 삽입손실을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.
As a result, the multilayer filter device according to the present invention as described above simultaneously with the first filter unit 30 without installing a separate filter to remove harmonic components generated by the inductor 41. By forming the second filter part 50 in a pattern, not only the overall size can be reduced but also the attenuation characteristics can be improved and the insertion loss can be reduced.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 멀티레이어(Multi Layer) 필터장치는 외부로부터 입력되는 신호를 필터링하는 제1 필터부와, 상기 제1 필터부에서 발생되는 하모닉 성분을 제거하는 제2 필터부로 구성되어, 신호를 필터링시 발생되는 하모닉 성분을 제거하기 위해 추가적인 필터를 사용하지않고 상기 제1 필터부와 제2 필터부를 패턴으로 형성함으로써 통과되는 주파수대역에서의 감쇄특성을 향상시킬뿐만 아니라 삽입 손실을 감소시킬수 있게 됨과 동시에 필터장치의 크기가 감소될 수 있는 효과가 있다.

Multi-layer filter device of the present invention is configured as described above is composed of a first filter unit for filtering a signal input from the outside, and a second filter unit for removing the harmonic components generated in the first filter unit In addition, the first and second filter parts are formed in a pattern without using an additional filter to remove harmonic components generated when filtering the signal, thereby reducing the insertion loss as well as improving the attenuation characteristics in the passed frequency band. At the same time, the size of the filter device can be reduced.

Claims

A main body portion comprising a plurality of substrates;

A first filter part formed of an inductor and a capacitor formed in a pattern on the substrate to filter a signal input from the outside;

And a second filter part formed in the inductor part to remove the second or more harmonic components generated during the filtering in the filter part to improve the attenuation characteristics of the first filter part.

According to claim 1,

And the second filter part is a low pass filter formed in a pattern on the inductor and cuts a signal having a predetermined frequency or more.