KR100807325B1 - Radio frequency filter for high power - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 주파수 필터에 있어서, 무선 주파수 필터에 있어서, 상단은 개방되고, 내부는 윈도가 형성된 격막에 의해 다수의 수용공간으로 구획된 하우징; 상기 하우징의 개방된 상단을 밀폐시키는 커버; 상기 하우징의 측면에 각각 설치되는 입력 커넥터 및 출력 커넥터; 상기 하우징의 각 수용공간 내에 설치되는 금속 공진봉; 및 상기 금속 공진봉에 결합되어 회전가능하게 구성된 튜닝 스크류를 포함하는 하이 파워용 무선 주파수 필터를 개시한다.The present invention relates to a radio frequency filter, comprising: a housing having an upper end open and an interior divided into a plurality of accommodation spaces by a diaphragm having a window; A cover for sealing an open top of the housing; An input connector and an output connector respectively installed on the side of the housing; A metal resonator rod installed in each accommodation space of the housing; And a tuning screw rotatably coupled to the metal resonator rod.
상기와 같이 구성된 무선 주파수 필터는 금속 공진봉 상에 튜닝 스크류를 체결함으로써 하우징 내에서 전기장의 분포를 고르게 확산시켜 전기장이 특정 부분에 집중되는 것을 억제함으로써 절연파괴 현상을 방지하고, 더 높은 파워를 갖는 고주파 신호를 필터링할 수 있는 무선 주파수 필터를 제작할 수 있게 되었다. 또한, 동일한 파워를 갖는 고주파 신호를 필터링하는 조건이라면, 본 발명에 따른 무선 주파수 필터는 커버와 튜닝 스크류가 체결된 공진봉 사이의 간격을 더 좁게 구성할 수 있으므로, 무선 주파수 필터의 소형화에 유리한 장점이 있다.The above-described radio frequency filter prevents dielectric breakdown by preventing the electric field from concentrating on a specific part by evenly distributing the distribution of the electric field in the housing by fastening the tuning screw on the metal resonant rod, and having higher power. A radio frequency filter capable of filtering high frequency signals can be fabricated. In addition, if the conditions for filtering the high-frequency signal having the same power, the radio frequency filter according to the present invention can be configured to narrow the gap between the cover and the resonator rod fastening the tuning screw, which is advantageous for miniaturization of the radio frequency filter There is this.
무선 주파수 필터, 공진봉, 튜닝, 절연파괴, 하이 파워(high power) Radio Frequency Filters, Resonant Rods, Tuning, Breakdown, High Power
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이 파워용 무선 주파수 필터를 나타내는 분리 사시도,1 is an exploded perspective view illustrating a high power radio frequency filter according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 무선 주파수 필터의 일부분을 절개하여 나타내는 단면도,FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion of the radio frequency filter illustrated in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 하이 파워용 무선 주파수 필터의 일부분을 절개하여 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view of a portion of a high power radio frequency filter according to another embodiment of the present invention cut away.
본 발명은 무선 주파수 필터(radio frequency filter)에 관한 것으로서, 특히 하이 파워(high power)용 무선 주파수 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to radio frequency filters, and more particularly to radio frequency filters for high power.
통상적으로, 무선 주파수 필터는 사용 주파수 대역 신호의 통과, 저지, 시간지연을 위하여 사용되어 지며, 그의 공진 주파수는 튜닝 스크류 등의 조절수단에 의해 조절됨으로써, 무선 주파수 필터의 특성이 조정된다.Typically, a radio frequency filter is used for passing, stopping, and time delay of a frequency band signal in use, and its resonant frequency is adjusted by adjusting means such as a tuning screw, thereby adjusting the characteristics of the radio frequency filter.
이러한 무선 주파수 필터가 본 출원인에 의해 출원된 국내 특허출원번호 제2002-52351호에 개시되고 있다. 개시된 무선 주파수 필터는 하우징 내의 공간을 다수로 분할된 각각의 공간에 금속 공진봉을 설치하고, 튜닝 스크류가 체결된 커버로 하우징을 밀폐시킨 구성이다. 이러한 구성의 무선 주파수 필터는 각 구성요소들 간의 상호 작용에 의해 유도성, 용량성 결합이 이루어져 특정 주파수 대역의 신호를 전달하게 된다. 상기 무선 주파수 필터가 전달하게 되는 특정 주파수 대역은 제작과정에서 설정되며, 상기 튜닝 스크류 등을 이용하여 정밀하게 조정된다.Such a radio frequency filter is disclosed in Korean Patent Application No. 2002-52351 filed by the present applicant. The disclosed radio frequency filter has a structure in which a metal resonance rod is installed in each space divided into a plurality of spaces in the housing, and the housing is sealed with a cover to which a tuning screw is fastened. In this configuration, the radio frequency filter is inductively and capacitively coupled by the interaction between the components, and transmits a signal of a specific frequency band. The specific frequency band through which the radio frequency filter is delivered is set in the manufacturing process and precisely adjusted using the tuning screw.
그러나, 종래의 무선 주파수 필터는 금속 공진봉들이 설치된 하우징에 커버를 결합시키고, 커버 상에 튜닝 스크류를 설치하여 금속 공진봉들과 튜닝 스크류 사이의 거리 등을 조절하여 튜닝을 실시하게 되는데, 무선 주파수 필터에 고주파 신호가 인가될 때 전기장이 금속 공진봉과 튜닝 스크류 사이에 집중되어 스파크 등이 발생되는 절연파괴 현상을 유발함에 따라 정상적인 필터링 동작을 불가능하게 하는 문제점을 초래하고 있다. 이는 그라운드를 제공하는 커버로부터 튜닝 스크류가 더 돌출되어 금속 공진봉에 인접하기 때문에 유발되는 것이다. 더욱이, 이동통신 수요의 증가에 따른 사용자 수의 증가는 이동통신망의 기지국 등 송수신 장비의 용량 증대가 필수적이기 때문에 무선 주파수 필터의 평균 파워, 최대 파워의 증가가 불가피한 상황이나, 이러한 절연파괴 현상은 무선 주파수 필터의 평균 파워, 최대 파워의 증가에 심각한 장애가 되고 있다.However, in the conventional radio frequency filter, the cover is coupled to the housing in which the metal resonance bars are installed, and the tuning screw is installed on the cover to adjust the distance between the metal resonance bars and the tuning screw and perform tuning. When a high frequency signal is applied to the filter, an electric field is concentrated between the metal resonant rod and the tuning screw to cause an insulation breakdown phenomenon in which sparks are generated. This is caused because the tuning screw further protrudes from the cover providing the ground and is adjacent to the metal resonant rod. In addition, the increase in the number of users due to the increase in the demand for mobile communication is necessary to increase the capacity of the transmission and reception equipment such as the base station of the mobile communication network, so it is inevitable to increase the average power and the maximum power of the radio frequency filter. The increase in the average power and the maximum power of the frequency filter is a serious obstacle.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 하우징 내에서 전기장의 분포를 고르게 확산시킴으로써 절연파괴 현상을 방지할 수 있는 하이 파워용 무선 주파수 필터를 제공함에 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a high-power radio frequency filter that can prevent the breakdown phenomenon by evenly spreading the distribution of the electric field in the housing.
본 발명의 다른 목적은 절연파괴 현상을 방지함으로써 평균 파워, 최대 파워를 향상시키기 용이한 하이 파워용 무선 주파수 필터를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a high-power radio frequency filter that is easy to improve the average power and the maximum power by preventing the breakdown phenomenon.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 무선 주파수 필터에 있어서, In order to achieve the above objects, the present invention provides a radio frequency filter,
상단은 개방되고, 내부는 윈도가 형성된 격막에 의해 다수의 수용공간으로 구획된 하우징;An upper end of which is opened and an inner part of which is divided into a plurality of receiving spaces by a window formed diaphragm;
상기 하우징의 개방된 상단을 밀폐시키는 커버;A cover for sealing an open top of the housing;
상기 하우징의 측면에 각각 설치되는 입력 커넥터 및 출력 커넥터;An input connector and an output connector respectively installed on the side of the housing;
상기 하우징의 각 수용공간 내에 설치되는 금속 공진봉; 및 A metal resonator rod installed in each accommodation space of the housing; And
상기 금속 공진봉에 결합되어 회전가능하게 구성된 튜닝 스크류를 포함함을 특징으로 하는 하이 파워용 무선 주파수 필터를 개시한다.Disclosed is a high power radio frequency filter comprising a tuning screw rotatably coupled to the metal resonator rod.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이 파워용 무선 주파수 필터(100)를 나타내는 분리 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이 파워용 무선 주파수 필터(100)는 금속체 하우징(110), 동축형 금속 공진봉(120), 커버(160) 및 튜닝 스크류(140)를 포함하여 구성된다.1 is an exploded perspective view illustrating a high power
상기 금속체 하우징(110)은 입력 커넥터(111), 출력 커넥터(113)가 구비되고, 그 내부는 격막(130)에 의해 다수의 수용공간으로 분리되어 각각의 수용공간에 동축형 금속 공진봉(120)이 수용된다. 상기 입력 커넥터(111)와 출력 커넥터(113)는 상기 금속체 하우징(110)의 동일 측면에 각각 구비되며, 각각 선택된 하나의 수용공간에 연결된다. 또한, 상기 격막(130)에는 상기 입력 커넥터(111)가 접속되는 수용공간으로부터 상기 출력 커넥터(113)가 접속되는 수용공간까지 직렬로 연결될 수 있도록 결합창(131, 132, 133, 134, 135)이 구비된다. 상기 금속체 하우징(110)의 상면은 개방되며, 상기 커버(160)에 의해 밀폐된다.The
한편, 상기 입력 커넥터(111)와 출력 커넥터(113)는 상기 하우징(110)의 동일 측면에 구비되었으나, 상기 입력 커넥터(111)가 접속된 수용공간으로부터 상기 출력 커넥터(113)가 접속된 수용공간을 직렬로 연결할 수 있도록 결합창들이 구성된다면 상기 입력 커넥터(111)와 출력 커넥터(113)는 어떠한 수용공간에 접속되어도 무방하다. 즉, 상기 입력 커넥터(111)와 출력 커넥터(113)는 상기 하우징(110)의 임의의 측면에 위치될 수 있는 것이다.On the other hand, the
도 2를 참조하면, 상기 금속 공진봉(120)은 상기 하우징(110)의 바닥면으로부터 상향 연장되며, 그 상면에 상기 튜닝 스크류(140)가 체결되어 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 금속 공진봉(120)의 상단에는 그 가장자리로부터 상향 연장되는 가이드 리브(121)가 형성되어 있다. 상기 튜닝 스크류(140)는 상기 금속 공진봉(120)의 상면에 체결되는 스크류부(141)와 상기 가이드 리브(121)에 둘러싸여 그 내부에서 상하 이동하는 디스크부(145)로 구성되고, 상기 스크류부(141)에는 적어도 하나 이상의 슬릿(143a, 143b)이 형성되어 있다. 상기 슬릿(143a, 143b)은 상기 무선 주파수 필터(100)의 튜닝이 완료된 때, 상기 금속 공진봉(120) 상에 위치된다. 이때, 상기 슬릿(143a, 143b)이 형성된 공간만큼 상기 스크류부(141)에 변형이 발생되어 상기 튜닝 스크류(140)가 유동하는 것이 억제된다.Referring to FIG. 2, the
상기와 같이 구성된 금속 공진봉(120), 튜닝 스크류(140) 및 상기 커버(160) 또는 상기 하우징(110)의 상단 내측면 사이의 전기장(E)은 특정 위치에 집중되지 않고 상기 튜닝 스크류(140)의 디스크부(145) 및 금속 공진봉(120)의 상단으로부터 확산되는 방향으로 분포된다. 따라서, 고주파 신호가 상기 무선 주파수 필터(100)에 인가되더라도 절연파괴 현상이 방지될 수 있게 구성된다.The electric field E between the
종래의 무선 주파수 필터와 본 발명에 따른 무선 주파수 필터의 성능을 비교 측정하였다. 종래의 무선 주파수 필터에서 금속 공진봉과 튜닝 스크류 사이의 간격을 6mm로 설정하고, 본 발명에 따른 무선 주파수 필터에서 상기 커버(160)의 내측면과 금속 공진봉(120) 상의 튜닝 스크류 상단 사이의 간격을 4mm로 설정하였다. 이때, 각 구성요소들의 모서리는 라운딩(rounding) 처리하여 모서리 부분에 고주파 또는 전기장 등이 집중되는 것을 억제하였다.The performance of the conventional radio frequency filter and the radio frequency filter according to the present invention were compared and measured. In the conventional radio frequency filter, the gap between the metal resonance rod and the tuning screw is set to 6 mm, and in the radio frequency filter according to the present invention, the gap between the inner surface of the
상기와 같은 조건에서 종래의 무선 주파수 필터에 인가되는 신호가 5.5 KW 파워에 도달하였을 때 절연파괴 현상이 나타나기 시작한 반면에, 본 발명 따른 무선 주파수 필터는 9.8 KW 파워의 신호가 인가되더라도 정상적인 필터링을 수행하는 것으로 나타났다.Under the above conditions, when the signal applied to the conventional radio frequency filter reaches 5.5 KW power, the dielectric breakdown phenomenon starts to appear, whereas the radio frequency filter according to the present invention performs normal filtering even when a signal of 9.8 KW power is applied. Appeared to be.
결과적으로, 본 발명에 따른 무선 주파수 필터(100)는 종래의 그것에 비해 소형화에도 유리할 뿐만 아니라 무선 주파수 필터(100) 내에서의 전기장(E) 분포가 넓게 확산됨으로써 하이 파워용으로 적합하게 동작하는 것이다.As a result, the
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 하이 파워용 무선 주파수 필터를 절개하여 나타내는 단면도이다. 도시된 무선 주파수 필터는 선행 실시 예의 구성과 비교할 때 금속 공진봉(220)과 튜닝 스크류(240)의 구성에서 차이가 있으며 다른 구성요소들은 선행 실시 예와 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예를 상세하게 설명함에 있어서, 선행 실시 예와 동일한 구성요소에 대한 참조번호를 동일하게 부여하거나 생략하고, 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있음에 유의한다.3 is a cross-sectional view illustrating a high power radio frequency filter according to another exemplary embodiment of the present invention. The illustrated radio frequency filter is different in the configuration of the
상기 금속 공진봉(220)은 상기 하우징(110)의 바닥면으로부터 상향 연장된 실린더 형상이며, 그 상단부의 외주면에는 나사산(221)이 형성되어 있다. 상기 금속 공진봉(220)의 나사산(221)이 형성된 부분에는 적어도 하나 이상의 슬릿(223a, 223b)이 형성될 수 있다.The
상기 튜닝 스크류(240)는 실린더 형상으로 상기 금속 공진봉(220)의 외주면을 감싸는 형태로 나사 결합된다. 즉, 상기 튜닝 스크류(240)의 내주면에는 상기 금속 공진봉(220)의 나사산들(221)에 상응하는 나사산(241)이 형성되어 있는 것이 다.The
상기 튜닝 스크류(240)의 일단부 내벽에는 길이방향으로 연장된 나사 머리가 구비되어 상기 금속 공진봉(220)을 통해 외부, 구체적으로 상기 하우징(110)의 하부면에서 조작할 수 있게 구성되어 있다. The inner wall of one end of the
상기와 같이 구성된 무선 주파수 필터는 드라이버 등의 공구를 이용하여 상기 튜닝 스크류(240)의 위치를 조절하여 튜닝을 실시하게 되며, 상기 튜닝 스크류(240)의 상면으로부터 상기 커버(160)의 내측면으로 진행되는 전기장(E)의 분포가 특정 위치에 집중되지 않고 넓게 분포되어 절연파괴 현상을 억제하게 된다. The radio frequency filter configured as described above performs tuning by adjusting the position of the
한편, 상기 튜닝 스크류(240)의 튜닝이 완료된 때, 적어도 하나의 슬릿(223b)은 상기 튜닝 스크류(240)가 결합된 위치에 형성된다. 상기 튜닝 스크류(240)가 결합된 위치의 슬릿(223b)은 변형을 일으키면서 나사산(221)의 불규칙성을 유발하여 상기 튜닝 스크류(240)의 유동을 방지하게 된다.On the other hand, when tuning of the
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. In the foregoing detailed description of the present invention, specific embodiments have been described. However, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 주파수 필터는 금속 공진봉 상에 튜닝 스크류를 체결함으로써 하우징 내에서 전기장의 분포를 고르게 확산시키게 되었다. 이로써, 전기장이 특정 부분에 집중되는 것을 억제함으로써 절연파괴 현상을 방지하고, 더 높은 파워를 갖는 고주파 신호를 필터링할 수 있는 무선 주파수 필터를 제작할 수 있게 되었다. 즉, 종래의 무선 주파수 필터보다 현저히 향상된 평균 파워와 출력 파워를 갖는 무선 주파수 필터를 제작할 수 있게 된 것이다. 또한, 동일한 파워를 갖는 고주파 신호를 필터링하는 조건이라면, 본 발명에 따른 무선 주파수 필터는 커버와 튜닝 스크류가 체결된 공진봉 사이의 간격을 더 좁게 구성할 수 있으므로, 무선 주파수 필터의 소형화에 유리한 장점이 있다.As described above, the radio frequency filter according to the present invention has evenly spread the distribution of the electric field in the housing by fastening the tuning screw on the metal resonant rod. As a result, it is possible to manufacture a radio frequency filter capable of preventing the dielectric breakdown phenomenon and filtering the high frequency signal having a higher power by suppressing the concentration of the electric field on a specific portion. That is, it is possible to manufacture a radio frequency filter having a significantly improved average power and output power than the conventional radio frequency filter. In addition, if the conditions for filtering the high-frequency signal having the same power, the radio frequency filter according to the present invention can be configured to narrow the gap between the cover and the resonator rod fastening the tuning screw, which is advantageous for miniaturization of the radio frequency filter There is this.
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