KR101126676B1 - Filter for multi-band antenna switching module - Google Patents

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KR101126676B1
KR101126676B1 KR1020100091594A KR20100091594A KR101126676B1 KR 101126676 B1 KR101126676 B1 KR 101126676B1 KR 1020100091594 A KR1020100091594 A KR 1020100091594A KR 20100091594 A KR20100091594 A KR 20100091594A KR 101126676 B1 KR101126676 B1 KR 101126676B1
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김상희
박종진
김상락
서진원
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주식회사 아이엠텍
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Abstract

PURPOSE: A filter for a multiband antenna switching module is provided to improve characteristics of frequency attenuation, separation, and blocking by forming a capacitor between an input terminal and an output terminal. CONSTITUTION: A first circuit pattern(S10) printed on a first substrate, that is one arbitrary substrate of multilayer circuit boards, is connected to an input terminal receiving an input signal. A second circuit pattern(S20) printed on the first substrate is connected to an output terminal outputting a filtered input signal. A third circuit pattern(S30) printed on the second substrate is connected to the output terminal through a via hole. A fourth capacitor is formed by using the first circuit pattern and the third circuit pattern as opposing electrodes. A fourth circuit pattern(S40) is printed on the third substrate which is contiguous to the second substrate. A third capacity is formed by using the third circuit pattern and the fourth circuit pattern as the opposing electrodes.

Description

다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터{Filter For Multi-band Antenna Switching Module}Filter for Multi-band Antenna Switching Module

본 발명은 통신기기 등 전기 전자 분야에서 사용자가 원하는 신호를 선택적으로 통과, 차단, 분리 또는 감쇄시키기 위하여 제품의 입출력 단에 부가되어 사용되는 필터에 관한 것으로, 특히 다중대역 안테나 스위칭 모듈에서 사용되는 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filter used in addition to an input / output terminal of a product in order to selectively pass, block, separate, or attenuate a signal desired by a user in an electric and electronic field such as a communication device, and in particular, a filter used in a multiband antenna switching module. It is about.

일반적으로 송수신의 분리 및 주파수 대역간 혼선 방지 등을 위하여 밴드 패스 필터, 하이패스 필터, 로우패스 필터 등이 사용되고 있고 또한 스위칭소자와 필터회로를 다층기판에 회로를 구현하여 소형경량화를 추구하는 다중대역 안테나 스위칭 모듈이 활용되고 있다. 본 발명은 상기와 같이 다중대역 안테나 스위칭 모듈에서 사용되는 필터에 관한 것이다.In general, a band pass filter, a high pass filter, and a low pass filter are used to separate transmission and reception and to prevent crosstalk between frequency bands. Also, a multiband that pursues miniaturization by implementing a switching element and a filter circuit on a multilayer board. Antenna switching modules are being utilized. The present invention relates to a filter used in a multiband antenna switching module as described above.

더욱 상세하게는 주파수 감쇄, 분리 및 차단특성을 향상시키고자 이에 적합한 필터 회로를 구성하고, 구성된 필터회로를 집적화된 다층기판의 공간을 유용하게 활용하여 구현한 것이다. 즉 주파수 감쇄, 분리 또는 차단이 우수한 필터회로에 관한 것이며 이러한 우수한 특성을 갖는 필터를 구현하기 위하여 기존의 필터회로 구현 시 활용되는 다층기판을 활용함으로서 소형 및 경량화를 도모할 수 있는 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터에 관한 것이다.More specifically, in order to improve the frequency attenuation, separation, and blocking characteristics, a filter circuit suitable for this is configured, and the configured filter circuit is implemented by utilizing the space of the integrated multilayer board usefully. That is, the present invention relates to a filter circuit having excellent frequency attenuation, separation, or blocking, and to realize a filter having such excellent characteristics, a multi-band antenna switching module that can be miniaturized and reduced in weight by utilizing a multilayer board used in the existing filter circuit. It relates to a filter for.

정보통신 기술의 발전과 생활 형태의 변화 및 경제 성장 등으로 통신 문화의 형태가 급속도로 변화되고, 정보화시대를 맞이하여 고속의 정보전달에 대한 요구로 때와 장소에 구애받지 않고, 지하, 공중, 해상 및 산악 지역 등에서도 통신 서비스를 받을 수 있는 이동통신 시스템은 일상 생활에 없어서는 안될 중요한 통신 매체로 자리잡고 있다.Due to the development of information and communication technology, change of life style, and economic growth, the form of communication culture is changing rapidly, and in the era of information, it is needed regardless of time and place. Mobile communication systems that can receive communication services in marine and mountainous areas, etc. are becoming an important communication medium indispensable in daily life.

이러한 이동통신 시스템에 가입하는 가입자의 수가 폭발적으로 증가함에 따라 이들 가입자를 모두 수용하기 위한 새로운 통신방식과 새로운 주파수 밴드를 이용하는 새로운 통신 시스템을 만들고 있다. 그리고 이동통신 시스템의 가입자가 휴대하는 이동통신 단말기의 주요 특성의 하나인 이동성을 추구하는 여러 가지의 통신방식을 만족하고, 여러 주파수 대역의 신호를 사용하여 통화할 수 있는 이동통신 단말기의 수요가 증가하고 있다.As the number of subscribers joining such a mobile communication system increases explosively, a new communication system and a new communication system using a new frequency band are being made to accommodate all of these subscribers. In addition, the mobile communication terminal satisfies various communication methods that pursue mobility, which is one of the main characteristics of mobile communication terminals carried by subscribers, and the demand for mobile communication terminals that can make calls using signals of various frequency bands increases. Doing.

유럽에서는 서비스 커버리지 확대를 위하여 기존 사업자들과의 로밍을 꾀하고 있다. 이 과정에서 서로 다른 방식 즉, GSM(Global System for Mobile CommunicatiHIGHs) 및 UMTS (Universal Mobile TelecommunicatiHIGHs System)에서 모두 사용가능할 뿐만 아니라 이에 사용되는 모든 주파수에서 사용가능한 단말기의 필요성이 크게 부각되었다. 이러한 필요에 따라 UMTS 및 GSM등 멀티 대역에서 사용가능하며 소형화 및 고집적화된 안테나 스위칭 모듈이 요구되었다. In Europe, we are roaming with existing operators to expand service coverage. In this process, the necessity of a terminal that can be used in different ways, that is, both GSM and Universal Mobile TelecommunicatiHIGHs (UMTS), and can be used at all frequencies used, has been highlighted. According to these needs, a miniaturized and highly integrated antenna switching module that can be used in multiple bands such as UMTS and GSM has been required.

도 1은 통상적인 통신 단말기에 구비된 안테나 스위칭 모듈이 포함된 프런트엔드(1000, Front End)를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 종래 발명에 의한 모듈용 필터(200, 다중대역 안테나 스위칭 모듈의 송신단 전단에 구비되어 주파수 분리 또는 차단 특성이 우수하도록 수동소자를 직병렬로 배치한 회로를 의미하며, 특히 저역통과필터(Low Pass Filter)를 의미하며 이하에서는 동일한 의미이다.)의 상세회로도를 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이 프런트엔드(1000)는 스위칭 모듈(100), 스위칭 모듈(100)의 전단에 구비되며 특정 주파수를 통과, 차단 또는 저지시키는 모듈용 필터(200) 및 안테나로 구성되어 있다. 스위칭 모듈(100)은 주파수 대역에 따라 GSM/DCS/PCS등의 다중 대역을 선택하고 송수신신호에 따라 송수신 모드를 선택하며, 스위칭 모듈(100)의 GSM/DCS/PCS 송신단(이하 '송신단'이라 한다.)으로 연결되는 포트에는 각각 모듈용 필터(200)가 구비되어 있다. 모듈용 필터(200)는 GSM/DCS/PCS 대역의 송신 신호에 존재하는 고주파 노이즈(Noise)를 제거하여 스위칭 모듈(100)로 출력한다.FIG. 1 is a diagram illustrating a front end 1000 including an antenna switching module included in a conventional communication terminal, and FIG. 2 is a filter 200 for a module 200 according to the related art shown in FIG. 1. It means the circuit which is provided in front of the transmitting stage of the antenna switching module and the passive elements are arranged in series and in parallel so as to have excellent frequency separation or blocking characteristics.In particular, it means a low pass filter. A detailed circuit diagram is shown. As shown in FIG. 1, the front end 1000 is provided at the front end of the switching module 100 and the switching module 100 and includes a module filter 200 and an antenna for passing, blocking or blocking a specific frequency. . The switching module 100 selects multiple bands such as GSM / DCS / PCS according to a frequency band and selects a transmission / reception mode according to a transmission / reception signal. Each of the ports connected to the filter module 200 is provided. The module filter 200 removes the high frequency noise present in the transmission signal of the GSM / DCS / PCS band and outputs the noise to the switching module 100.

그러나, 상기 프런트엔드의 소형화 및 고집적화에 따라 집적화된 전송선로 간 커플링(Coupling), 신호 혼선(Cross Talk)등의 문제가 발생하므로, 종래 방식의 패턴 설계로는 상기와 같은 문제점으로 인하여 초소형 면적에 필요한 기능을 구현하기 어려운 문제점이 있었다.However, due to the miniaturization and high integration of the front end, problems such as coupling and cross talk between integrated transmission lines occur. Therefore, the conventional pattern design has a very small area due to the above problems. It was difficult to implement the necessary functions.

또한, 도 2에 도시된 종래 발명에 의한 모듈용 필터(200)에 따르면 송신단에서 안테나 스위칭 모듈로 출력되는 신호에 존재하는 고주파 노이즈를 충분히 제거할 수 없는 문제점이 있었다.
In addition, according to the module filter 200 according to the related art shown in FIG. 2, there is a problem that the high frequency noise present in the signal output from the transmitting end to the antenna switching module cannot be sufficiently removed.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 모듈용 필터의 입력과 출력 사이에 발생되는 커플링 현상을 이용하여 캐패시터를 구현함으로써, 주파수 감쇄, 분리 및 차단특성을 개선할 수 있고, 고주파 노이즈 제거 기능을 향상시키면서 소형경량화 가능한 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터를 제공하기 위한 것이다.
The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention by implementing a capacitor using a coupling phenomenon generated between the input and the output of the filter for the module, the frequency attenuation, separation and blocking characteristics The present invention provides a filter for a multi-band antenna switching module that can be improved and can be miniaturized while improving high frequency noise cancellation.

본 발명에 따른 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터는, 입력 신호를 주파수 범위에 따라 통과, 차단 또는 감쇄시키고 다층회로 기판상에 형성되는 모듈용 필터에 있어서, 상기 모듈용 필터는, 상기 입력 신호를 입력받는 입력단자와 연결되어 상기 다층회로 기판 중 임의의 한 기판인 제1기판에 인쇄된 제1회로패턴(S10), 상기 입력 신호가 필터링되어 출력되는 출력단자와 연결되어 상기 제1기판에 인쇄된 제2회로패턴(S20), 비아 홀(via hole)을 통하여 상기 출력단자와 연결되며 상기 제1회로패턴과 대향되도록 상기 제1기판과 인접한 제2기판에 인쇄된 제3회로패턴(S30)을 포함하여 구성되되, 상기 제1회로패턴(S10) 및 제3회로패턴(S30)을 대향전극으로 하여 제4캐패시터(C4)가 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 지칭하는 제1기판 및 제2기판은 다층회로 기판 중 임의의 위치에 존재할 수 있음은 물론이며, 후술할 제3기판도 동일하게 다층회로 기판 중 임의의 위치에 존재할 수 있다.A filter for a multi-band antenna switching module according to the present invention is a module filter which passes, blocks or attenuates an input signal according to a frequency range and is formed on a multilayer circuit board, wherein the module filter inputs the input signal. A first circuit pattern S10 connected to a receiving input terminal and printed on a first substrate which is any one of the multilayer circuit boards, and connected to an output terminal to which the input signal is filtered and output and printed on the first substrate The third circuit pattern S30 is connected to the output terminal through a second circuit pattern S20 and a via hole, and is printed on a second substrate adjacent to the first substrate so as to face the first circuit pattern. It is configured to include, characterized in that the fourth capacitor (C4) is formed using the first circuit pattern (S10) and the third circuit pattern (S30) as the counter electrode. The first substrate and the second substrate referred to in the present invention may be present at any position of the multilayer circuit board, and the third substrate to be described later may be present at any position of the multilayer circuit board.

또한, 상기 모듈용 필터는, 상기 제2기판과 인접한 제3기판에 인쇄되되, 접지된 제4회로패턴(S40)을 더 포함하며, 상기 제3회로패턴(S30) 및 상기 제4회로패턴(S40)을 대향전극으로 하여 제3캐패시터(C3)가 형성되는 것을 특징으로 한다.The module filter may further include a fourth circuit pattern S40 printed on a third substrate adjacent to the second substrate and grounded, wherein the third circuit pattern S30 and the fourth circuit pattern ( The third capacitor C3 is formed using S40 as the counter electrode.

또한, 상기 제3캐패시터(C3) 및 상기 제4캐패시터(C4)는 상기 제3회로패턴(S30)을 공통전극으로 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the third capacitor C3 and the fourth capacitor C4 have the third circuit pattern S30 as a common electrode.

그리고, 본 발명에 따른 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터는, 입력 신호를 주파수 범위에 따라 통과, 차단 또는 감쇄시키고 다층회로 기판상에 형성되는 모듈용 필터에 있어서, 상기 모듈용 필터는, 필터의 입력단자에 연결된 제1인덕터(L1), 일단은 상기 제1인덕터(L1)과 연결되며 타단은 출력단자와 연결된 제2인덕터(L2), 상기 제2인덕터(L2)와 병렬 연결되어 병렬회로를 이루는 제1캐패시터(C1),일단은 상기 제1인덕터(L1) 및 상기 제2인덕터(L2)사이에 연결되고 타단은 접지된 제2캐패시터(C2), 일단은 상기 제2인덕터(L2) 및 출력단자 사이에 연결되며 타단은 접지된 제3캐패시터(C3), 상기 입력단자와 연결되되 상기 다층회로 기판 중 임의의 기판 중 하나인 제1기판에 인쇄된 제1회로패턴(S10) 및 상기 출력단자와 연결되되 제1기판에 인접한 제2기판에 인쇄된 제3회로패턴(S30)을 대향전극으로 하여 형성되는 제4캐패시터(C4)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In the filter for a multi-band antenna switching module according to the present invention, the module filter is formed on a multi-layer circuit board by passing, blocking or attenuating an input signal according to a frequency range, wherein the module filter is a filter input. A first inductor (L1) connected to the terminal, one end is connected to the first inductor (L1) and the other end is connected in parallel with the second inductor (L2), the second inductor (L2) connected to the output terminal to form a parallel circuit A first capacitor C1, one end of which is connected between the first inductor L1 and the second inductor L2 and the other end of which is grounded second capacitor C2, one end of the second inductor L2 and an output A third capacitor C3 connected between the terminals and the other end of which is grounded; a first circuit pattern S10 printed on a first substrate connected to the input terminal and being one of any of the multilayer circuit boards, and the output terminal; Connected to the substrate and printed on a second substrate adjacent to the first substrate. 3 circuit is formed by the pattern (S30) to the counter electrode is characterized in that comprises a fourth capacitor (C4).

또한, 상기 제3캐패시터(C3)와 상기 제4캐패시터(C4)는 공통 전극을 가는 것을 특징으로 한다.In addition, the third capacitor C3 and the fourth capacitor C4 have a common electrode.

또한, 상기 모듈용 필터는, 이동통신 안테나로부터 주파수 대역에 따라 송수신 신호를 선택하여 이동통신 송수신단으로 연결하는 이동통신 시스템의 프런트엔드의 스위칭모듈과, 송신단으로부터 송신신호를 입력받는 송신단자 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
The module filter may include a switching module of a front end of a mobile communication system that selects a transmission / reception signal according to a frequency band from a mobile communication antenna and connects it to a mobile communication transmission / reception terminal, and a transmission terminal receiving a transmission signal from the transmission terminal. It is characterized in that the arrangement.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 모듈용 필터 또는 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터에 따르면, 입력단자와 출력단자 사이에 캐패시터가 형성됨으로써 주파수 감쇄, 분리 및 차단특성이 개선되며, 수동소자가 증가함에도 불구하고 기존의 필터회로 구현 시 활용되는 다층기판을 활용함으로서 소형경량화를 도모할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the filter for a module or the filter for a multi-band antenna switching module according to the present invention, a capacitor is formed between an input terminal and an output terminal, thereby improving frequency attenuation, separation and blocking characteristics, and increasing passive elements. Nevertheless, it is possible to achieve miniaturization and weight reduction by utilizing a multilayer board used in the existing filter circuit implementation.

도 1은 통신 단말기에 구비된 프런트엔드를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 프런트엔드에 포함된 종래의 모듈용 필터의 상세회로도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 모듈용 필터의 회로도를 도시한 도면이다.
도 4a는 종래의 모듈용 필터회로의 일 실시 예에 대하여 주파수 특성을 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명에 따른 모듈용 필터회로의 일 실시 예에 대하여 주파수 특성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 모듈용 필터(200)의 커플링회로(220)를 다층기판상에 형성한 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에서 A-A 단면을 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 5에 도시한 일부 다층기판의 각각의 층을 도시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a front end provided in a communication terminal.
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of a conventional filter for a module included in the front end of FIG. 1.
3 is a circuit diagram of a filter for a module according to the present invention.
4A is a diagram illustrating frequency characteristics of an embodiment of a conventional filter circuit for modules.
4B is a diagram illustrating frequency characteristics of an embodiment of a module filter circuit according to the present invention.
5 is a diagram illustrating an embodiment in which the coupling circuit 220 of the filter 200 for a module according to the present invention is formed on a multilayer board.
6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
7A to 7C are diagrams showing respective layers of some multilayer substrates shown in FIG.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명에 따른 모듈용 필터(200')의 상세 회로도를 도시한 도면으로서, 도 1 및 도 3을 참조하면 모듈용 필터(200')의 입력 측에는 GSM/DCS/PCS 송신단(이하 '송신단'이라 한다.)이 연결되고, 출력 측에는 스위칭 모듈(100)이 연결되며, 상기 송신단과 스위칭 모듈(100) 사이에는 저역통과필터(210)와 커플링회로(220)가 병렬연결되어 있다.3 is a detailed circuit diagram of a module filter 200 ′ according to the present invention. Referring to FIGS. 1 and 3, a GSM / DCS / PCS transmitting end (hereinafter, And a switching module 100 are connected to an output side, and a low pass filter 210 and a coupling circuit 220 are connected in parallel between the transmitting end and the switching module 100.

여기서 상기 저역통과필터(210)는 특정 주파수 이하의 주파수만 통과시키는 공지의 저역통과필터(Low Pass Filter)를 의미한다.Here, the low pass filter 210 means a known low pass filter that passes only a frequency below a specific frequency.

이를 구체적으로 살펴보면, 모듈용 필터(200')의 입력단자(230, 모듈용 필터의 입력 측에 존재하는 단자)는 송신단에 연결되고, 모듈용 필터(200')의 출력단자(240, 모듈용 필터의 출력 측에 존재하는 단자)에는 스위칭 모듈(100)이 연결된다. Specifically, the input terminal 230 of the filter 200 'for the module (terminal present on the input side of the filter for the module) is connected to the transmitting end, and the output terminal 240 for the module 200' for the module 200 is for the module. The switching module 100 is connected to the terminal present at the output side of the filter.

또한, 모듈용 필터(200')는 입력단자(230)에 연결된 제1인덕터(L1), 일단은 제1인덕터(L1)와 연결되며 타단은 출력단자(240)와 연결된 제2인덕터(L2), 제2인덕터(L2)와 병렬 연결되어 병렬회로를 구성하는 제1캐패시터(C1), 일단은 제1인덕터(L1)와 상기 제2인덕터(L2) 사이에 연결되고 타단은 접지(샤시 그라운드에 접지 또는 샤시 공통선 임)된 제2캐패시터(C2), 일단은 상기 제2인덕터와 출력단자(240) 사이에 연결되며 타단은 접지된(샤시그라운드에 접지 또는 샤시 공통선임) 제3캐패시터(C3), 입력단자(230)와 출력단자(240)를 대향전극으로 하여 형성된 제4캐패시터(C4)를 포함하여 구성된다. 일 실시 예로 제4캐패시터(C4)는 도 6에 도시한 바와 같이 입력단자(230)에 연결된 제1회로패턴(S10)과 출력단자(240)에 연결된 제3회로패턴(S30)을 대향전극으로 하여 형성될 수 있다.In addition, the module filter 200 ′ is connected to the first inductor L1 connected to the input terminal 230, one end of which is connected to the first inductor L1, and the other end of the second inductor L2 connected to the output terminal 240. The first capacitor C1 is connected in parallel with the second inductor L2 to form a parallel circuit, and one end is connected between the first inductor L1 and the second inductor L2 and the other end is grounded (to the chassis ground). A second capacitor C2 grounded or chassis common line, one end of which is connected between the second inductor and the output terminal 240 and the other end of which is grounded (grounded to the chassis ground or chassis common line), and a third capacitor C3 ) And a fourth capacitor C4 formed using the input terminal 230 and the output terminal 240 as counter electrodes. As an example, the fourth capacitor C4 uses the first circuit pattern S10 connected to the input terminal 230 and the third circuit pattern S30 connected to the output terminal 240 as counter electrodes. Can be formed.

상기 저역통과필터(210)는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1캐패시터(C1), 제2캐패시터(C2), 제3캐패시터(C3) 및 제1인덕터(L1), 제2인덕터(L2)가 직렬 또는 병렬로 연결된 π형의 모양으로 구성되며, 제1캐패시터(C1)와 제2인덕터(L2)가 병렬 공진회로를 구성하여 소정 대역에 대한 주파수를 차단하는 저지대역을 형성하기 때문에 특정 주파수 대역의 주파수 유입을 저지하게 된다. As shown in FIG. 2, the low pass filter 210 includes a first capacitor C1, a second capacitor C2, a third capacitor C3, a first inductor L1, and a second inductor L2. Has a shape of π type connected in series or in parallel, and since the first capacitor C1 and the second inductor L2 form a parallel resonant circuit to form a stop band for blocking a frequency for a predetermined band, It prevents the frequency inflow of the band.

여기서, 저지되는 주파수는 송신 신호의 체배의 주파수를 가지며 상기 송신 신호에 대하여 노이즈(Noise)를 형성하는 하모닉(harmonic) 주파수일 수 있다. 여기서 하모닉(harmonic) 주파수란 송신 주파수의 체배 즉, 2배, 3배, 4배 등의 주파수를 가지는 주파수로서 송신 신호에 대하여 노이즈를 형성하는 주파수를 말한다.Here, the frequency to be blocked may be a harmonic frequency having a frequency of multiplication of the transmission signal and forming noise with respect to the transmission signal. Here, the harmonic frequency is a frequency having a multiple of the transmission frequency, that is, a frequency of 2 times, 3 times, 4 times, etc., and refers to a frequency that forms noise with respect to the transmission signal.

한편, 상기 커플링회로(220)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 입력단자(230)에 연결된 제1회로패턴(S10) 및 출력단자(240)에 연결된 제3회로패턴(S30)을 대향전극으로하여 형성된 제4캐패시터(C4)를 말하며, 이는 스위칭 모듈의 집적화로 인하여 발생되는 커플링(Coupling)현상을 이용하여 형성된 것이다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 5, the coupling circuit 220 faces the first circuit pattern S10 connected to the input terminal 230 and the third circuit pattern S30 connected to the output terminal 240. It refers to the fourth capacitor C4 formed as an electrode, which is formed by using a coupling phenomenon generated due to the integration of the switching module.

이와 같이 입력단자 및 출력단자의 커플링현상으로 발생되는 커플링회로(220)를 저역통과필터(210)에 부가함으로 인하여 주파수 감쇄, 분리 및 차단특성이 개선된다. 또한, 부가된 커플링회로(220)와 제1인덕터(L1)가 추가적인 병렬공진회로를 형성함으로써 송신 신호에 대하여 노이즈(Noise)를 형성하는 다른 체배의 하모닉(harmonic) 주파수를 추가적으로 제거할 수 있다. 상기 추가적으로 발생되는 저지대역은 제1인덕터(L1) 및 제4캐패시터(C4)의 값을 조정하여 변경할 수 있음은 물론이다.
By adding the coupling circuit 220 generated by the coupling phenomenon of the input terminal and the output terminal to the low pass filter 210 as described above, the frequency attenuation, separation, and blocking characteristics are improved. In addition, the additional coupling circuit 220 and the first inductor L1 form an additional parallel resonant circuit, thereby additionally eliminating harmonic frequencies of other multiplications that form noise with respect to the transmission signal. . The additionally generated stopband may be changed by adjusting values of the first inductor L1 and the fourth capacitor C4.

이하에서는 커플링회로(220)가 있는 본 발명과 커플링회로(220)가 없는 종래의 필터의 입출력 특성을 비교함으로써 본 발명의 효과에 대하여 살펴본다.Hereinafter, the effects of the present invention will be described by comparing the input / output characteristics of the present invention with the coupling circuit 220 and the conventional filter without the coupling circuit 220.

도 4a는 커플링회로(220)가 존재하지 않는 종래의 모듈형 필터(200, 이하에서는 '종래 필터'라 한다.)의 일 실시 예에 대하여 주파수 특성을 도시한 도면이다. 한편, 도 4b는 커플링회로(220)가 존재하는 본 발명에 따른 모듈형 필터(200',이하에서는 '이건 필터'라 한다.)의 이득 값을 살펴보면 통과주파수 근처에서 m1 및 m2의 이득 값이 거의 같아 종래 필터 및 이건 필터의 주파수 통과특성이 서로 비슷함을 알 수 있었다.4A is a diagram illustrating a frequency characteristic of an exemplary embodiment of a conventional modular filter 200 (hereinafter, referred to as a conventional filter) in which a coupling circuit 220 does not exist. On the other hand, Figure 4b is a gain value of the modular filter 200 according to the present invention, the coupling circuit 220 is present (hereinafter referred to as the "it filter"). Looking at the gain value of m1 and m2 near the pass frequency This is almost the same, it can be seen that the frequency pass characteristics of the conventional filter and this filter are similar to each other.

그러나, 1.6GHz 저지대역을 나타내는 m3 및 m4의 이득 값을 각각 살펴보면 이건 필터가 종래 필터보다 1.6GHz 근처에서 이득이 6~10dB정도 감소하였다. 이를 통하여 커플링회로(220)를 추가함으로써, 제1캐패시터(C1) 및 제2인덕터(L2)의 공진으로 형성되는 1차 하모닉 주파수에 대한 감쇄특성 및 노이즈 특성이 개선되었음을 알 수 있다. However, looking at the gain values of m3 and m4, respectively, which represent 1.6 GHz stopbands, it shows a 6 to 10 dB reduction in gain near 1.6 GHz compared to conventional filters. Through the addition of the coupling circuit 220, it can be seen that the attenuation characteristics and noise characteristics for the first harmonic frequency formed by the resonance of the first capacitor C1 and the second inductor L2 are improved.

또한, 2.4GHz의 저지대역을 나타내는 m5 및 m6를 살펴보면, 커플링회로(220)와 제1인덕터(L1)의 병렬공진으로 2.4GHz 근처에서 약 30dB정도 감쇄 특성이 개선되었고 이로 인하여 종래 필터에 나타나지 않는 추가적인 저지대역이 형성됨을 알 수 있었다.In addition, m5 and m6 representing the stop band of 2.4 GHz, the attenuation characteristics of about 30 dB around 2.4 GHz was improved due to the parallel resonance of the coupling circuit 220 and the first inductor (L1), which appears in the conventional filter It was found that additional stopbands were formed.

즉, 커플링회로(220)의 추가로 인하여 통과 주파수인 800Mhz의 통과특성이 유지될 뿐만 아니라, 제1차 하모닉 주파수인 1.6GHz의 감쇄 및 저지 특성이 개선되었고, 제2차 하모닉 주파수인 2.4Ghz에 대하여 추가적으로 저지대역을 형성하여 노이즈특성이 향상되었음을 알 수 있었다.
That is, the addition of the coupling circuit 220 not only maintains the pass characteristic of the pass frequency of 800 MHz, but also improves the attenuation and blocking characteristics of the first harmonic frequency of 1.6 GHz, and the second harmonic frequency of 2.4 Ghz. It can be seen that the noise characteristics are improved by forming the stop band additionally.

도 5는 본 발명에 따른 모듈용 필터(200')에서 커플링회로(220)가 형성된 일부의 다층기판을 나타낸 것이며, 도 6은 도 5에서 A-A단면을 나타낸 단면도이며, 도 7a 내지 도 7c는 도 5에 도시한 다층기판의 각 층을 도시한 도면이다. 물론, 이들 도면은 어디까지나 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 것으로 본 발명에서 설명하는 실시 예외에도 저역통과필터의 특성을 고려하여 당업자가 설계가능한 범위에서 다양하게 변형된 실시 예들이 가능하다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a part of a multilayer substrate in which a coupling circuit 220 is formed in the filter 200 'for a module according to the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a cross section AA of FIG. 5. 5 is a diagram showing each layer of the multilayer substrate shown in FIG. Of course, these drawings are only for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and various modifications are possible in the range that can be designed by those skilled in the art in consideration of the characteristics of the low pass filter even in the embodiment described in the present invention.

본 발명에서는 편의상 도 7a를 제1층, 도 7b를 제2층, 도 7c를 제3층이라 정의하기로 하나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이며 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 상기한 제1층, 제2층 및 제3층은 다층인쇄회로기판의 임의의 층을 선택하여 실시할 수 있음은 자명하다 할 것이다. 이하에서 제1층 등의 층 구분은 이와 동일한 관점이다.In the present invention, for convenience, FIG. 7A is defined as a first layer, FIG. 7B is a second layer, and FIG. 7C is a third layer. This is for convenience of description only and the present invention is not limited thereto. It will be apparent that the first layer, the second layer and the third layer can be implemented by selecting any layer of the multilayer printed circuit board. Hereinafter, the division of layers such as the first layer is the same point of view.

또한, 도 5, 도 6 및 도 7a 내지 도 7c에 도시하지 않은 소자인 L1, L2, C1, C2는 전기적인 신호 특성을 고려하여 다층기판의 임의의 부분에 형성될 수 있다. 상기 다층기판에서 서로 다른 층에 실장된 소자들은 비아 홀 및 상기 비아 홀에 채워진 금속에 의하여 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 필요에 따라 고정된 회로 값(저항값, 리액턴스값, 캐패시터값) 또는 가변가능한 회로 값을 가질 수 있다. Further, L1, L2, C1, C2, which are not shown in Figs. 5, 6 and 7A to 7C, may be formed on any part of the multilayer substrate in consideration of electrical signal characteristics. Devices mounted on different layers of the multilayer board may be electrically connected to each other by via holes and metals filled in the via holes, and may be fixed circuit values (resistance values, reactance values, capacitor values) or variable as necessary. It can have a circuit value.

또한, 상기 다층기판은 저온 소성 세라믹(LTCC) 적층 공정 또는 고온 소성 세라믹(HTCC) 적층 공정을 사용하여 제조한 다층 기판일 수 있다. 상기 기판은 금 혹은 은과 같은 전도성이 우수하고 산화 분위기에서도 소성이 가능한 전도성 금속을 사용할 수 있으며, 상기 다층 기판 내부 영역에 상기 전도성 금속을 인쇄 하여 저항, 캐패시터, 인덕터 등의 다양한 수동 소자를 구현할 수 있다.In addition, the multilayer substrate may be a multilayer substrate manufactured using a low temperature calcined ceramic (LTCC) lamination process or a high temperature calcined ceramic (HTCC) lamination process. The substrate may use a conductive metal having excellent conductivity such as gold or silver and capable of firing in an oxidizing atmosphere, and various passive devices such as resistors, capacitors, and inductors may be implemented by printing the conductive metal on the inside of the multilayer substrate. have.

이하, 도 5, 도 6 및 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명에 따른 모듈용 필터(200')는 송신단에 연결되는 입력단자(230)와 스위칭 모듈(100)에 연결되는 출력단자(240)를 구비하며, 상기 입력단자(230) 및 출력단자(240)는 비아 홀에 채워진 전도성 금속을 통하여 다층기판의 모든 층에서 전기적으로 접속된다.5, 6 and 7A to 7C, the module filter 200 ′ according to the present invention includes an input terminal 230 connected to a transmitting terminal and an output terminal connected to the switching module 100 ( 240, and the input terminal 230 and the output terminal 240 are electrically connected in all layers of the multilayer board through the conductive metal filled in the via holes.

여기서, 도 7a에 도시한 제1층에는 필터링할 신호를 입력받는 입력단자(230)와 연결되는 제1회로패턴(S10)과 필터링된 신호를 출력하는 출력단자(230)와 연결되는 제2회로패턴(S20)이 형성되며, 제1회로패턴(S10) 및 제2회로패턴(S20)은 도전성 금속으로 인쇄되어있다. Here, in the first layer illustrated in FIG. 7A, a first circuit pattern S10 connected to an input terminal 230 for receiving a signal to be filtered and a second circuit connected to an output terminal 230 for outputting a filtered signal are provided. The pattern S20 is formed, and the first circuit pattern S10 and the second circuit pattern S20 are printed with a conductive metal.

그리고, 도 7b에 도시한 제2층에는 제1회로패턴(S10) 및 제2회로패턴(S20)과 대향되게 전도성 금속으로 인쇄된 제3회로패턴(S30, 제1회로패턴 및 제2회로패턴의 공통전극임)이 존재한다. In addition, in the second layer illustrated in FIG. 7B, the third circuit pattern S30, the first circuit pattern, and the second circuit pattern printed with a conductive metal are opposed to the first circuit pattern S10 and the second circuit pattern S20. Is a common electrode).

도 6을 참조하면 입력단자(230)에 연결된 제1회로패턴(S10)과 출력단자(240)에 연결된 제3회로패턴(S30) 사이에는 실리콘(Si)등의 유전물질이 개재(介在)되어 제4캐패시터(C4)가 형성되어 커플링회로(220)를 구성한다.Referring to FIG. 6, a dielectric material such as silicon (Si) is interposed between the first circuit pattern S10 connected to the input terminal 230 and the third circuit pattern S30 connected to the output terminal 240. The fourth capacitor C4 is formed to form the coupling circuit 220.

그리고, 도 7c에 도시한 제3층에는 접지된 제4회로패턴(S40)이 형성될 수 있으며 출력단자(240)와 연결된 제3회로패턴(S30)과의 사이에는 실리콘(Si)등의 유전물질이 개재되어 제3캐패시터(C3)가 형성된다.In addition, a grounded fourth circuit pattern S40 may be formed in the third layer illustrated in FIG. 7C, and a dielectric such as silicon may be disposed between the third circuit pattern S30 connected to the output terminal 240. The third capacitor C3 is formed by interposing the material.

한편, 상기에서 명시한 제1층 내지 제3층은 다층기판의 특정부분에 위치하지 아니하고 당업자의 설계변경에 의하여 임의의 층에 위치할 수 있음은 물론이다.
On the other hand, the first layer to the third layer specified above may not be located in a specific portion of the multi-layer substrate and may be located in any layer by design change by those skilled in the art.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 상기에서 언급한 바와 같이 본 발명은 입력 신호를 주파수 범위에 따라 통과 또는 차단 또는 감쇄시키는 필터링 분야에 적용되는 것으로, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 기술적 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
In the above described exemplary embodiments of the present invention by way of example, as described above, the present invention is applied to the field of filtering to pass or block or attenuate the input signal according to the frequency range, the scope of the present invention is It is not limited only to the specific embodiments as such, those skilled in the art will be able to appropriately change within the scope without departing from the technical gist of the claims of the present invention.

1000: 프런트엔드 100: 스위칭부
200': 모듈용 필터 210: 저역통과필터
220: 커플링회로 230: 입력단자
240: 출력단자
1000: front end 100: switching unit
200 ': module filter 210: low pass filter
220: coupling circuit 230: input terminal
240: output terminal

Claims (6)

입력 신호를 주파수 범위에 따라 통과, 차단 또는 감쇄시키고 다층회로 기판상에 형성되는 모듈용 필터에 있어서,
상기 모듈용 필터는,
상기 입력 신호를 입력받는 입력단자와 연결되되 상기 다층회로 기판 중 임의의 한 기판인 제1기판에 인쇄된 제1회로패턴(S10);
상기 입력 신호가 필터링되어 출력되는 출력단자와 연결되되 상기 제1기판에 인쇄된 제2회로패턴(S20);
비아 홀(via hole)을 통하여 상기 출력단자와 연결되며 상기 제1회로패턴과 대향되도록 상기 제1기판과 인접한 제2기판에 인쇄된 제3회로패턴(S30);를 포함하여 구성되되,
상기 제1회로패턴(S10) 및 제3회로패턴(S30)을 대향전극으로 하여 제4캐패시터(C4)가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터.
A filter for a module which passes, blocks or attenuates an input signal according to a frequency range and is formed on a multilayer circuit board.
The module filter,
A first circuit pattern S10 connected to an input terminal receiving the input signal and printed on a first substrate which is any one of the multilayer circuit boards;
A second circuit pattern S20 connected to an output terminal on which the input signal is filtered and output, and printed on the first substrate;
And a third circuit pattern S30 connected to the output terminal through a via hole and printed on a second substrate adjacent to the first substrate so as to face the first circuit pattern.
A filter for a multi-band antenna switching module, characterized in that the fourth capacitor (C4) is formed using the first circuit pattern (S10) and the third circuit pattern (S30) as the opposite electrode.
제1항에 있어서,
상기 모듈용 필터는,
상기 제2기판과 인접한 제3기판에 인쇄되되 접지된 제4회로패턴(S40);을 더 포함하며,
상기 제3회로패턴(S30) 및 상기 제4회로패턴(S40)을 대향전극으로 하여 제3캐패시터(C3)가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터.
The method of claim 1,
The module filter,
A fourth circuit pattern S40 printed on a third substrate adjacent to the second substrate and grounded;
And a third capacitor (C3) formed using the third circuit pattern (S30) and the fourth circuit pattern (S40) as opposed electrodes.
제2항에 있어서,
상기 제3캐패시터(C3) 및 상기 제4캐패시터(C4)는 상기 제3회로패턴(S30)을 공통전극으로 하는 것을 특징으로 하는 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터.
The method of claim 2,
The third capacitor (C3) and the fourth capacitor (C4) is a filter for a multi-band antenna switching module, characterized in that the third circuit pattern (S30) as a common electrode.
입력 신호를 주파수 범위에 따라 통과, 차단 또는 감쇄시키고 다층회로 기판상에 형성되는 모듈용 필터에 있어서,
상기 모듈용 필터는,
필터의 입력단자에 연결된 제1인덕터(L1);
일단은 상기 제1인덕터(L1)과 연결되며 타단은 출력단자와 연결된 제2인덕터(L2);
상기 제2인덕터(L2)와 병렬 연결되어 병렬회로를 이루는 제1캐패시터(C1);
일단은 상기 제1인덕터(L1) 및 상기 제2인덕터(L2)사이에 연결되고 타단은 접지된 제2캐패시터(C2);
일단은 상기 제2인덕터(L2) 및 출력단자 사이에 연결되며 타단은 접지된 제3캐패시터(C3);
상기 입력단자와 연결되되 상기 다층회로 기판 중 임의의 기판 중 하나인 제1기판에 인쇄된 제1회로패턴(S10) 및 상기 출력단자와 연결되되 제1기판에 인접한 제2기판에 인쇄된 제3회로패턴(S30)을 대향전극으로 하여 형성되는 제4캐패시터(C4);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터.
A filter for a module which passes, blocks or attenuates an input signal according to a frequency range and is formed on a multilayer circuit board.
The module filter,
A first inductor L1 connected to the input terminal of the filter;
A second inductor L2 having one end connected to the first inductor L1 and the other end connected to the output terminal;
A first capacitor C1 connected in parallel with the second inductor L2 to form a parallel circuit;
A second capacitor C2 having one end connected between the first inductor L1 and the second inductor L2 and the other end grounded;
A third capacitor C3 having one end connected between the second inductor L2 and the output terminal and the other end grounded;
A first circuit pattern S10 connected to the input terminal and printed on a first substrate, which is one of any of the multilayer circuit boards, and a third printed on a second substrate connected to the output terminal and adjacent to the first substrate. And a fourth capacitor (C4) formed by using the circuit pattern (S30) as the counter electrode.
제4항에 있어서,
상기 제3캐패시터(C3)와 상기 제4캐패시터(C4)는 공통 전극을 가는 것을 특징으로 하는 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터.
The method of claim 4, wherein
The third capacitor (C3) and the fourth capacitor (C4) is a filter for a multi-band antenna switching module, characterized in that the common electrode.
제1항 내지 제5항 중 임의의 한 항에 있어서,
상기 모듈용 필터는,
이동통신 안테나로부터 주파수 대역에 따라 송수신 신호를 선택하여 이동통신 송수신단으로 연결하는 이동통신 시스템의 프런트엔드의 스위칭모듈과, 송신단으로부터 송신신호를 입력받는 송신단자 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 다중대역 안테나 스위칭 모듈용 필터.
The method according to any one of claims 1 to 5, wherein
The module filter,
A multi-band arranged between a switching module of a front end of a mobile communication system for selecting a transmission / reception signal according to a frequency band from a mobile communication antenna and connecting to a mobile communication transmission / reception terminal, and a transmission terminal receiving a transmission signal from the transmission terminal; Filter for antenna switching module.
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