KR101036127B1

KR101036127B1 - Ｒｆ 필터의 공진기 제조 방법 및 그 공진기를 구비한 ｒｆ필터

Info

Publication number: KR101036127B1
Application number: KR1020080061528A
Authority: KR
Inventors: 정명준; 정현영
Original assignee: 주식회사 에이스테크놀로지
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2011-05-23
Also published as: CN102077411A; WO2009157672A3; WO2009157672A2; KR20100001571A

Abstract

RF 필터의 공진기 제조 방법 및 이를 구비한 RF 필터가 개시된다. 개시된 방법은, 상업적으로 입수 가능한 파이프를 준비하는 단계(a); 상기 파이프를 미리 설정된 길이로 커팅하는 단계(b); 및 상기 미리 설정된 길이로 커팅된 파이프를 공진기로 사용하여 RF 필터 하단에 결합하는 단계(c)를 포함한다. 개시된 방법에 의하면, RF 캐비티 필터의 공진기 제조 비용을 절감시킬 수 있으며, 원재료의 손실을 가져오지 않고 제조 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

공진기, 파이프

Description

ＲＦ 필터의 공진기 제조 방법 및 그 공진기를 구비한 ＲＦ 필터{Method for Manufacturing Resonator of RF Filter and RF filter Having the Same}

본 발명은 공진기 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 RF 캐비티 필터에 구비되는 공진기 제조 방법 및 그 공진기를 구비한 RF 필터에 관한 것이다.

RF 캐비티 필터는(또는 RF 코액셜 필터)는 기지국 등과 같은 이동통신 응용 장비에 다양하게 사용되며 특정 주파수 대역의 RF 신호를 통과시키는 기능을 한다.

도 1은 일반적인 RF 캐비티 필터의 분해 사시도를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, RF 캐비티 필터는 입력 커넥터(100), 출력 커넥터(102), 다수의 월(120)에 의해 정의되는 다수의 캐비티(104) 및 각 캐비티(104)에 수용되는 다수의 공진기(106)를 포함할 수 있다.

입력 커넥터(100)는 동축 케이블과 같은 외부의 RF 전송 선로와 결합되며 RF 신호가 입력된다.

각각의 캐비티(104)에서는 RF 신호의 공진이 이루어지며 각각의 캐비티에는 신호의 공진을 위한 공진기(106)가 장착된다. 필터의 공진 모드에 따라 금속 재질의 공진기가 사용될 수도 있고 유전체 재질의 공진기가 사용될 수도 있다.

일반적으로 공진기의 길이는 중심 주파수의 1/4 파장 길이를 가지고 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 원통 모양을 가지는 것이 일반적이고 디스크 타입의 공진기가 사용되기도 한다.

각각의 캐비티에서의 공진에 의해 필터링된 RF 신호는 출력 커넥터(106)를 통해 출력되며, 출력 커넥터(106)는 출력되는 RF 신호를 전송하기 위한 전송 선로와 결합된다.

RF 캐비티 필터의 커버(108)에는 다수의 튜닝 볼트(110)가 결합되며, 튜닝 볼트는 커버를 통과하여 RF 캐비티 필터의 캐비티 내부로 삽입된다. 튜닝 볼트(110)는 필터의 중심 주파수 및 대역폭을 튜닝하는데 사용되며 삽입되는 깊이를 조절하여 중심 주파수 및 대역폭을 조절할 수 있다.

도 2는 종래의 일반적인 공진기의 사시도를 도시한 도면이며, 도 3은 종래의 일반적인 공진기의 단면도를 도시한 도면이다.

도 2및 도 3을 참조하면, 공진기는 원통 형상을 가지고 있으며 내부에는 소정의 반지름을 가지는 원형의 홈(200)이 형성된다. 홈은 튜닝 볼트의 삽입을 위한 것이며, 홈의 깊이는 필터의 특성에 큰 영향을 미치지 않는다.

또한, 공진기의 하부에는 볼트를 통해 공진기가 필터 하단에 결합될 수 있도록 홀(202)이 형성된다.

도 2 및 도 3과 같은 RF 캐비티 필터에서 공진기로 금속 재질의 공진기가 사용될 때 공진기는 작업자의 절삭 공정에 의해 제조되는 것이 일반적이었다.

종래에 공진기를 제조할 때, 작업자는 절삭 공구를 이용하여 원통 형상을 1 차적으로 형성한 후 홈 형성을 위해 원통 형상을 파내는 과정을 통해 공진기를 형성하였다.

이와 같은 종래의 공진기 제조 방식은 원재료를 절삭하여 공진기의 형상을 형성하는 방식이므로 원재료의 손실을 가져올 수밖에 없는 방식으로서 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 일일이 작업자가 절삭 공구를 통해 제조를 해야 하는 바 많은 가공 시간이 소요되며 이로 인한 비용 역시 증가하였다. 아울러, 공진기의 사이즈가 필터 스펙에 따라 달라지는바 재고가 많이 쌓이는 문제점 역시 존재하였다.

본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, RF 캐비티 필터의 공진기 제조 비용을 절감시킬 수 있는 RF 캐비티 필터의 공진기 제조 방법 및 이를 구비한 RF 캐비티 필터를 제안하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 원재료의 손실을 가져오지 않고 제조 시간을 줄일 수 있는 RF 캐비티 필터의 공진기 제조 방법 및 이를 구비한 RF 캐비티 필터를 제안하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상업적으로 입수 가능한 파이프를 준비하는 단계(a); 상기 파이프를 미리 설정된 길이로 커팅하는 단계(b); 및 상기 미리 설정된 길이로 커팅된 파이프를 공진기로 사용하여 RF 필터 하단에 결합하는 단계(c)를 포함하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법이 제공된다.

상기 미리 설정된 길이는 필터의 공진 주파수 파장의 1/4 길이인 것이 바람직하다.

상술한 방법은 상기 커팅된 파이프를 공진기로 사용하여 RF 필터 하단에 결합하기 위한 결합 엘리먼트를 생성하고 상기 결합 엘리먼트를 상기 파이프의 홀에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 결합 엘리먼트는 평판 형태의 지지부; 상기 지지부에 형성되어 있는 홀; 상기 지지부와 결합되며 탄성 재질로 이루어지는 적어도 하나의 날개부를 포함할 수 있다.

상술한 방법은 상기 결합 엘리먼트를 상기 커팅된 파이프 내로 삽입하여 고정시키기 위해 상기 커팅된 파이프 내부면을 따라 홈을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 RF 필터의 하단에는 볼트의 볼트 다리가 결합되기 위함 홈이 형성되고, 상기 볼트는 상기 홀을 관통하여 상기 홈에 결합되며, 상기 볼트의 볼트 머리는 상기 지지부에 의해 지지된다.

상기 단계(c)는, 상기 커팅된 파이프 하단의 외부면에 나사산을 형성하는 단계; 상기 RF 필터 하단에 상기 나사산에 상응하는 나사홈을 형성하는 단계; 및 상기 커팅된 파이프를 회전하여 상기 RF 필터 하단에 결합하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단계 (c)는 상기 RF 필터 하단에 억지 끼움 홈을 형성한 후 억지 끼움 방식에 의해 상기 커팅된 파이프를 결합할 수 있다.

상기 커팅된 파이프는 솔더링에 의해 상기 RF 필터 하단에 결합될 수도 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 긴 원통 형태이고 내부에 홀이 형성된 파이프를 준비하는 단계(a); 상기 파이프를 미리 설정된 길이로 커팅하는 단계(b); 상기 커팅된 파이프를 RF 필터에 결합하기 위한 결합 구조를 형성하는 단계(c)를 포함하는 RF 필터의 공진기 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 방법에 의해 제조된 공진기를 포함하는 RF 필터가 제공된다.

본 발명에 의하면, RF 캐비티 필터의 공진기 제조 비용을 절감시킬 수 있으며, 원재료의 손실을 가져오지 않고 제조 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 필터의 공진기 제조 방법 및 이를 구비한 RF 필터 제조 방법을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터의 공진기 제조 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 우선 상업적으로 입수 가능한 파이프를 준비한다(단계 400). 여기서 파이프는 금속 재질로 이루어지며, 내부에 홀이 형성된 긴 원통 형태의 일반적인 파이프를 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 파이프는 알루미늄, 인바(Invar), SUM24L, 철 합금, 구리 재질 중 선택된 어느 하나에 의해 제조된 파이프일 수 있다. 일례로, 상수도관, 의료배관, 고압배관 등으로 이용되는 파이프가 사용될 수 있다.

RF 필터에서 요구되는 Q 값에 상응하여 원하는 직경을 가진 파이프가 선택될 수 있으며, 원하는 직경을 가진 파이프가 없을 경우 캐비티 사이즈를 조절하여 요구되는 Q 값을 만족시킬 수 있다.

상업적으로 파이프를 입수하여 준비할 수도 있으나, 일반적인 파이프 제조 공법에 의해 파이프를 제조할 수도 있을 것이다. 파이프는 압출 공정 또는 드로잉 공정과 같은 일반적인 파이프 제조 공정에 의해 생산될 수 있다.

파이프가 준비되면, 파이프를 미리 설정된 길이로 커팅한다(단계 402). 파이프의 커팅 길이는 RF 필터의 중심 주파수에 상응한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프를 미리 설정된 길이로 커팅하는 상태를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 준비된 파이프를 RF 필터 중심 주파수에 상응하는 파장의 1/4 길이로 커팅한다.

파이프의 커팅은 일반적인 커팅 장치를 이용하여 수행할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 파이프를 미리 설정된 길이만큼 슬라이딩시키면서 커팅하는 커팅 장치가 이용될 수 있을 것이다.

종래에는 공진기의 제조를 위해 작업자가 직접 원재료를 절삭하였으나, 본 발명에 따르면, 상업적으로 입수 가능한 파이프를 커팅하는 것에 의해 공진기의 형상을 제조한다.

종래의 방식은 원재료를 절삭하는 방식이기 때문에 원재료의 손실을 필연적으로 가져올 수 밖에 없으나, 본 발명은 단지 파이프를 커팅하는 것에 의해 공진기의 형상을 제조하므로 원재료의 손실을 가져오지 않고 경제적으로 공진기를 제조하는 것이 가능하다.

또한, 종래의 방식에 의할 경우 작업자가 일일이 절삭을 수행하여야 하므로 많은 시간이 소요되었으나, 본 발명은 미리 준비된 파이프를 커팅하는 것만으로 공 진기의 형상 제조가 가능하므로 종래에 비해 적은 인력으로 공진기의 제조가 가능하고 소요 인력을 절감시켜 보다 경제적인 공진기 제조를 가능하게 한다.

파이프 커팅에 의해 제조되는 공진기는 도 2에 도시된 공진기가 내부에 미리 설정된 깊이를 갖는 홈이 형성되어 있는 것과는 달리 내부 전체에 홀이 형성되어 있는 구조이다.

그러나, 공진기의 내부는 필터의 동작에 큰 영향을 미치지 않는 바, 파이프 커팅에 의해 내부에 홀이 형성된 공진기가 사용되더라도 공진기의 길이가 동일할 경우에는 필터의 동작 특성이 변하지 않는다.

파이프 커팅에 의해 공진기 제조가 완료되면, 공진기를 필터 하단에 결합하기 위한 결합 구조를 형성하고(단계 404), 공진기를 필터 하단에 결합하는 과정이 수행된다(단계 406).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 볼트 결합을 이용하여 공진기를 필터 하단에 결합할 수 있다. 이 경우 볼트 결합을 위해 공진기 내부에는 결합 엘리먼트가 삽입될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 공진기 하단에 나사산을 형성하고 필터 하단에 상기 나사산에 상응하는 나사홈을 형성하여 공진기와 필터의 결합을 수행할 수 있을 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 필터 하단에 억지 끼움을 위한 홈을 형성하고 억지 끼움 방식에 의해 공진기를 필터 하단에 결합할 수도 있을 것이다.

상술한 결합 방식 이외에도 공지된 다양한 결합 방식이 사용될 수 있다는 점 은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 아울러, 별도의 결합 구조를 형성하지 않고 솔더링 방식에 의해 공진기를 필터 하단에 결합할 수도 있을 것이다.

도 6은 공진기를 볼트 결합에 의해 필터 하단에 결합할 때 공진기에 삽입되는 결합 엘리먼트의 일례를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 엘리먼트는 지지부(600), 지지부와 결합되어 형성되는 다수의 날개부(602) 및 홀(604)을 포함할 수 있다.

도 5에서, 지지부(600) 중앙에 형성되는 홀(604)은 볼트 결합 시 볼트가 관통하기 위한 홀이다. 홀(604)의 사이즈는 볼트 다리의 사이즈에 상응하여 설정될 수 있다.

지지부(600)는 평판 형태이며, 볼트의 볼트 머리는 지지부(600)에 의해 지지된다. 지지부(600)는 공진기에 삽입될 수 있도록 공진기의 단면과 동일한 원판 형태를 가진다.

날개부(602)는 지지부(600)에서 연장되어 형성된다. 도 5에는 3개의 날개부(602)가 있는 경우가 도시되어 있으나 날개부(602)의 개수가 이와 다르게 설정될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

날개부는 지지부(600)에서 소정 각도를 가지고 아래로 형성되며, 날개부(602) 및 지지부(600)는 일체형으로 형성되고 탄성 재질의 금속으로 제조되는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 엘리먼트가 사용될 때 공진기의 내 부를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 엘리먼트가 공진기 내부에 삽입된 상태를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 공진기 내부에는 공진기 내부면을 따라 홈(700)이 형성되어 있다. 공진기 내부면을 따라 형성된 홈(700)은 결합 엘리먼트를 공진기 내부에 삽입 후 결합 엘리먼트를 공진기 내부에 고정적으로 결합하기 위한 것이다.

즉, 결합 엘리먼트를 이용하여 공진기를 필터에 결합할 경우, 파이프 커팅에 의해 공진기의 형상을 제조한 후 공진기 내부에 홈을 형성하는 과정이 추가적으로 수행될 수 있다.

결합 엘리먼트의 상부 단면적이 하부 단면적에 비해 작으므로, 결합 엘리먼트를 공진기에 삽입할 때는 결합 엘리먼트를 공진기 해부에서 위로 삽입한다.

도 7을 참조하면, 결합 엘리먼트의 다수의 날개부(504)는 공진기 내부면에 형성된 홈에 끼워지며, 날개부(504)가 탄성 재질이기 때문에 결합 엘리먼트는 공진기에 고정적으로 결합될 수 있다.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 엘리먼트를 이용하여 공진기를 필터 하단에 결합한 상태도를 도시한 단면도이다.

도 9을 참조하면, 볼트는 결합 엘리먼트의 홀(504)을 통해 관통되며, 결합 엘리먼트의 지지부는 볼트 머리를 지지한다.

필터의 하단에는 볼트의 나사산에 상응하는 나사홈이 형성되어 있으며, 볼트 다리는 나사홈에 삽입되어 고정된다.

도 10은 별도의 결합 엘리먼트를 사용하지 않고 공진기에 나사산을 형성하야 직접 결합할 경우의 공진기의 형상을 도시한 도면이며, 도 11은 도 10에 의한 공진기가 필터 하단에 결합된 상태를 도시한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 공진기의 하단에는 나사산(1000)이 형성되며, 필터의 하단에는 공진기의 나사산에 상응하는 나사홈(1010)이 형성된다.

이 경우, 파이프 커팅에 의해 공진기의 형상을 제조한 후 절삭 공구를 이용하여 공진기 하단에 나사산을 형성하는 과정이 추가적으로 수행될 수 있다.

공진기에 나사산이 형성되면 공진기를 나사홈에 끼우고 회전시키는 방식으로 공진기와 필터 하단과의 결합이 이루어질 수 있을 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 RF 캐비티 필터의 분해 사시도를 도시한 도면.

도 2는 종래의 일반적인 공진기의 사시도를 도시한 도면이며, 도 3은 종래의 일반적인 공진기의 단면도를 도시한 도면.

도 3은 종래의 일반적인 공진기의 단면도를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터의 공진기 제조 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프를 미리 설정된 길이로 커팅하는 상태를 도시한 것.

도 6은 공진기를 볼트 결합에 의해 필터 하단에 결합할 때 공진기에 삽입되는 결합 엘리먼트의 일례를 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 엘리먼트가 사용될 때 공진기의 내부를 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 엘리먼트가 공진기 내부에 삽입된 상태를 도시한 도면.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 엘리먼트를 이용하여 공진기를 필터 하단에 결합한 상태도를 도시한 단면도.

도 10은 별도의 결합 엘리먼트를 사용하지 않고 공진기에 나사산을 형성하야 직접 결합할 경우의 공진기의 형상을 도시한 도면.

도 11은 도 10에 의한 공진기가 필터 하단에 결합된 상태를 도시한 도면.

Claims

내부에 홀이 형성되며 긴 원통 형태이고 도전성 재질로 이루어진 파이프를 미리 설정된 길이로 커팅하는 단계(a); 및

상기 미리 설정된 길이로 커팅된 파이프를 캐비티 필터의 캐비티에 구비되는 공진기로 사용하도록 상기 캐비티의 바닥부에 결합하는 단계(b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
제1항에 있어서,

상기 미리 설정된 길이는 필터의 공진 주파수 파장의 1/4 길이인 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
제1항에 있어서,

상기 커팅된 파이프를 공진기로 사용하여 상기 캐비티의 바닥부에 결합하기 위한 결합 엘리먼트를 생성하고 상기 결합 엘리먼트를 상기 홀에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
제3항에 있어서,

상기 결합 엘리먼트는 평판 형태의 지지부;

상기 지지부에 형성되어 있는 볼트 홀;

상기 지지부와 결합되며 탄성 재질로 이루어지는 적어도 하나의 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
제4항에 있어서,

상기 결합 엘리먼트를 상기 커팅된 파이프의 홀 내로 삽입하여 고정시키기 위해 상기 커팅된 파이프 홀의 내부면에 상기 날개부가 삽입되기 위한 홈을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
제5항에 있어서,

상기 캐비티의 바닥부에는 볼트의 볼트 다리가 결합되기 위함 홈이 형성되고, 상기 볼트는 상기 볼트 홀을 관통하여 상기 홈에 결합되며, 상기 볼트의 볼트 머리는 상기 지지부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계(b)는,

상기 커팅된 파이프 하단의 외부면에 나사산을 형성하는 단계;

상기 RF 필터 하단에 상기 나사산에 상응하는 나사홈을 형성하는 단계; 및

상기 커팅된 파이프를 회전하여 상기 RF 필터 하단에 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (b)는 상기 RF 필터 하단에 억지 끼움 홈을 형성한 후 억지 끼움 방식에 의해 상기 커팅된 파이프를 상기 억지 끼움 홈에 결합하는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
제1항에 있어서,

상기 커팅된 파이프는 솔더링에 의해 상기 RF 필터 하단에 결합되는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 및 결합 방법.
긴 원통 형태이고 내부에 홀이 형성되어 있으며 도전성 재질로 이루어진 파이프를 미리 설정된 길이로 커팅하는 단계(a);

상기 커팅된 파이프를 RF 캐비티 필터의 캐비티 바닥부에 결합하기 위한 결합 구조를 형성하는 단계(c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 방법.
제10항에 있어서,

상기 단계(c)는 상기 파이프의 홀의 내부면에 홈을 형성하는 단계를 포함하며, 평판 형태의 지지부, 상기 지지부에 형성되어 있는 볼트 홀, 상기 지지부와 결합되며 탄성 재질로 이루어지는 적어도 하나의 날개부를 포함하는 결합 엘리먼트가 상기 파이프의 홀에 삽입되고 상기 홈에 상기 결합 엘리먼트의 상기 날개부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 방법.
제10항에 있어서,

상기 단계(c)는 상기 커팅된 파이프 하단 외부면에 나사산을 형성하는 것을 특징으로 하는 RF 필터의 공진기 제조 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 공진기를 포함하는 RF 필터.