KR101157815B1 - 저 프로파일 세라믹 ｒｆ 필터 - Google Patents

저 프로파일 세라믹 ｒｆ 필터 Download PDF

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Abstract

안테나, 송신기, 및 수신기를 접속하기 위한 저 프로파일 세라믹 필터가 제시된다. 상기 필터는 안테나로부터 수신기까지의 유입 신호와 송신기로부터 안테나까지의 유출 신호를 여과한다. 상기 필터는 코어의 측면들 사이에서 연장하는 관통 구멍들을 갖는 세라믹 코어를 갖는다. 상기 관통 구멍들은 결합된 공진기들과 트랩 공진기들을 형성한다. 두 개의 트랩 공진기들은 블록의 단부들에 배치되고, 트랩 공진기들 중 두 개는 블록의 중앙부에 배치된다. 결합된 공진기들은 단부 트랩 공진기들과 중앙부의 트랩 공진기들 사이에 배치된다. 상기 트랩 공진기들은 트랩 제로들 또는 극들이 제공되도록 소정의 통과 대역의 외부에 있는 공진 주파수를 갖는다.
안테나 듀플렉서, 관통 구멍, 중앙부, 금속화 영역, 비금속화 영역, 안테나 커플링 영역

Description

저 프로파일 세라믹 ＲＦ 필터{Low profile ceramic ＲＦ filter}
본 발명은 무선-주파수 신호들을 위한 유전체 블록 필터에 관한 것이며, 특히 단일 블록 다중 통과 대역 필터에 관한 것이다.
세라믹 블록 필터들은 집중 부품 필터들에 대해 여러 장점들을 제공한다. 블록들은 비교적 제조하기 용이하고, 울퉁불퉁하며, 비교적 콤팩트하다. 기본적인 세라믹 블록 필터 설계에서, 공진기들은 길고 좁은 측면으로부터 대향하는 길고 좁은 측면으로 블록을 통해 연장하며, 관통 구멍이라 불리는 전형적으로 원통형 통로에 의해 형성된다. 상기 블록은 6개의 (외)측면들 중 하나를 제외한 모든 면들상에 그리고 공진기 구멍들에 의해 형성된 내측 벽들상에 전도성 재료로 실질적으로 도금된다(즉, 금속화된다).
관통 구멍 개구들을 포함하는 두 개의 대향 측면들 중 하나는 완전히 금속화되지 않지만, 대신에 일련의 공진기들을 통과하는 입출력 신호들을 연결하기 위해 설계된 금속 배선(metallization) 패턴을 가진다. 이러한 패턴된 측면은 전통적으로 블록의 상부라고 불리며, "상부" 명칭은 기판 장착 방향에서 필터를 참고할 때에, 표면 장착 접점들에 대향하는 측면에 적용될 수 있다. 몇몇 설계에서, 패턴은 입출력 전극들이 형성되는 블록의 측면들로 연장할 수 있다.
인접한 공진기들 사이의 반응성 커플링은 적어도 약간의 범위에서, 각 공진기의 물리적 치수들에 의해, 다른 공진기들에 대한 각 공진기의 배향에 의해, 그리고 상부 표면 금속화 패턴의 개념들에 의해 영향을 받는다. 상기 블록 내부와 주변의 전자기장의 상호작용은 복잡하고 예상하기 어렵다.
이러한 필터들은 인접하지 않은 공진기들과 RF 적용 장치의 다른 부품들 사이의 불필요한 커플링을 삭제하기 위해 블록의 개방 회로 단부에 부착되고 이 개방 회로 단부를 가로질러 위치되는 외부의 금속성 실드(shield)를 또한 갖출 수 있다.
그러한 RF 신호 필터들이 1980년대 이래로 널리 상업적으로 수용되어왔지만, 이러한 기본적 설계에 대한 개선 노력은 계속되었다.
무선 통신 제공업자들이 부가적인 서비스를 제공하게 하기 위해, 정부들은 상업적 이용을 위해 신규의 더 높은 RF 주파수들을 세계적으로 할당하고 있다. 이러한 신규로 할당된 주파수들을 더 개발하기 위해, 표준 설정 기구는 개별적 채널들뿐만 아니라 압축된 송신 및 수신 대역들을 갖는 대역폭 사양을 채택해왔다.
더 높은 주파수들과 연결되는 혼잡한 채널들은 훨씬 더 작은 무선 통신 장치들(예로서, 핸드셋들)과 더 긴 배터리 수명에 대한 소비자 시장 추세이다. 특히, 무선 장치 설계자들은 필터들과 같은 무선 부품들의 기판 높이, 즉 필요한 간극(clearance)을 감소시키는데 관심이 있다. 몇몇 케이스들에서 박막체적탄성파공진기(Film Bulk Acoustic Resonator FBAR)와 같은 단일 블록 세라믹 필터들과 필적하는 현재 기술은 감소된 기판 높이 필요조건들을 제공한다. 그러나, 이러한 기술들은 비교적 많이 비싸다.
따라서, 본 발명은 필터링 성능의 희생 없이 더 작은 단일 블록 세라믹 필터들을 제공하는데 적합하다.
본 발명은 낮은 필요한 기판 높이, 그러나 저 통과 대역 삽입 손실을 가지는 다중 통과 대역 세라믹 블록 RF 필터를 제공함으로써 종래 기술의 문제점들을 해결한다.
본 발명은 안테나, 송신기, 및 수신기에 접속하는데 채용되는 통신 신호 필터를 제공한다. 상기 필터들은 안테나로부터 수신기까지의 유입 신호와, 송신기로부터 안테나까지의 유출 신호를 여과하는데 적합하다. 따라서, 필터들은 수신기 신호 통과 대역과 송신 신호 통과 대역을 제공하는데 적합하다.
본 발명에 따른 통신 필터는 제 1 및 제 2 단부(end portion)와 이 사이의 중앙부(centrol portion)를 갖는 유전체 블록을 포함한다. 제 1 및 제 2 안테나 커플링 패드, 송신기 커플링 패드, 및 수신기 커플링 패드가 유전체 블록상에 제공된다. 다수의 결합된 공진기들은 블록을 통해 연장한다. 트랩 공진기는 블록을 통해 연장하고, 트랩 공진기가 소정의 통과 대역들의 외부로 증가되는 감쇠(attenuation)를 제공하도록 제 1 및 제 2 안테나 커플링 패드들 사이의 중앙부에 배치된다.
그러한 필터들은 블록을 통해 연장하고, 일 단부에 배치되는 하나 이상의 부가적인 트랩 공진기들을 적합하게 포함한다.
필터의 코어의 유전체 재료는 제 1 단부, 제 2 단부, 상부면, 및 바닥면을 갖고, 상부면상의 개구와 바닥면상의 개구 사이에서 각각 연장하는 다수의 관통 구멍들을 한정한다. 코어의 표면들은 다수의 금속화 영역들을 갖는다. 금속화 영역들은 제 1 입출력 커플링 영역과, 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이의 상기 코어의 길이를 따라 상기 제 1 입출력 커플링 영역으로부터 이격되어 있는 제 2 입출력 커플링 영역과, 상기 제 1 입출력 커플링 영역과 상기 제 1 단부 사이에 위치된 제 3 입출력 커플링 영역, 및 상기 제 2 입출력 커플링 영역과 상기 제 2 단부 사이에 위치된 제 4 입출력 커플링 영역을 포함한다.
금속화 영역들은 비교적으로 팽창성인 영역을 또한 포함한다. 비교적 팽창성 영역은 관통 구멍들의 측벽으로부터 코어의 상부면과 바닥면을 향해 접촉하여 연장한다. 팽창성 영역은 관통 구멍들내로부터 코어의 바닥면과 측면들을 넘어서 계속된다.
제 1 및 제 2 입출력 커플링 영역들은 서로로부터 이격되나, 블록의 중앙부를 향해 위치된다. 제 3 및 제 4 입출력 커플링 영역들은 블록의 제 1 및 제 2 단부를 향해 각각 위치된다.
적합한 실시예에서, 제 1 및 제 2 커플링 영역들은 통신 장치 안테나에 접속되고, 제 3 및 제 4 커플링 영역들은 통신 장치 송신기와 수신기에 각각 접속된다.
코어 형상과 다수의 금속화 영역들은 제 1 입출력 커플링 영역과 제 2 입출력 커플링 영역 사이에 위치된 적어도 하나의 관통 구멍 공진기를 포함하는 일련의 공진기들을 함께 한정한다. 이러한 중앙으로 배치된 공진기는 소정의 통과 대역들의 외부에 감쇠를 증가시킨다.
코어와 금속화 영역들은 제 1 및 제 2 입출력 커플링 영역들 사이에서 디커플러(decoupler)를 또한 함께 한정한다. 디커플러는 적합하게는 상부면과 바닥면에서의 팽창성 영역에 전도성적으로 접속된 금속화된 측벽을 갖는 다수의 관통 구멍들 중 하나이다.
적합한 실시예에서, 통신 필터는 4개의 트랩 공진기들을 포함한다. 제 1 및 제 2 트랩 공진기들은 디커플러의 대향 측면들상에 그리고 제 1 및 제 2 입출력 커플링 영역들 사이에 제공된다. 제 3 트랩 공진기는 제 3 커플링 영역과 블록의 제 1 단부 사이에서, 제 3 입출력 커플링 영역에 인접하게 제공된다. 제 4 트랩 공진기는 제 4 커플링 영역과 블록의 제 2 단부 사이에서, 제 4 입출력 커플링 영역에 인접하게 마찬가지로 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 듀플렉싱(duplexing) 필터의 확대 사시도.
도 2는 도 1의 필터의 확대 상면도.
도 3은 듀플렉싱 필터의 다른 실시예의 확대 사시도.
도 4는 도 3의 필터의 확대 상면도.
도 5는 도 1의 듀플렉싱 필터의 삽입 손실 대 송신 통과 대역용 주파수의 그래프.
도 6은 도 1의 듀플렉싱 필터의 삽입 손실 대 수신 통과 대역용 주파수의 그래프.
본 발명은 많은 다른 형태들의 실시예가 가능한 반면에, 본 명세서와 첨부한 도면들은 본 발명의 예로서 적합한 형태들만 개시한다. 그러나, 본 발명은 그렇게 설명된 실시예들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 본 발명의 범주는 첨부된 청구 범위와 동일한 것으로 간주된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 안테나 듀플렉서(antenna duplexer) 또는 RF 필터(10)는 긴 평행육면체(parallelepiped)(또는 "박스형") 세라믹 유전체(dielectric) 재료인 코어(12)를 포함한다. 코어(12)는 세 세트의 대향 측면, 즉 상부(14)와 바닥(16), 대향하는 긴 측면들(18, 20), 및 대향하는 좁은 단부들 또는 측면들(22, 24)을 갖는다. 코어(12)는 중앙부(centrol portion)(21)를 갖는다. 측면들(18, 20, 22, 및 24) 사이의 교선(interface)은 평행한 에지들(26)을 한정한다. 코어(12)는 도면에 도시된 지시 부호인 길이 C, 폭 B, 및 높이 A를 갖는다.
코어(12)는 상부면(14)의 개구들과 바닥면(16)의 바닥 사이를 각각 연장하는 일련의 관통 구멍 통로(through-hole passageway)(30A, 30B, 30C, 30D, 30E, 30F, 30G, 30H, 30I, 및 33)를 한정한다. 관통 구멍들(30A, 30I)은 단부들(22, 24)에 배치된다. 관통 구멍들(30D, 30E, 및 33)은 중앙부(21)에 배치된다.
코어(12)는 강성이 있고, 적합하게는 기계적 강도, 유전체 특성들, 도금 호환성(plating compatibility), 및 비용을 위해 선택된 세라믹 재료로 구성된다. 적합한 유전체 세라믹의 조제는 쟈킨(Jacquin) 등에게 허여된 미국 특허 제6,107,277호와 미국 특허 제6,242,376호에 개시되어 있고, 상기 개시내용은 본 발명의 기술과 모순되지 않는 정도로 참조에 의해 본 명세서에 합체되었다. 코어 (12)는 프레스 성형에 의해 이어지는 가열 단계들(heating steps)과, 그 후에 독립적 성분들이 반응 및 상호 접합하기 위한 점화 단계(firing step)를 사용하여 미립자 형태(예를 들면, 알루미나(Al2O3), 산화티탄(TiO2), 산화지르코늄(Zr2O3))의 독립적 성분들을 혼합함으로써 적합하게 조제된다.
필터(10)는 금속화 영역과 비금속화 영역의 패턴(40)을 갖는다. 상기 패턴(40)은 팽창하는 성질의 비교적 넓은 금속화 영역(42)과, 비금속화 영역(44)을 포함한다. 또한, 패턴(40)은 다수의 입출력 커플링 금속화 영역들(34, 35, 36, 및 37)을 포함한다. 특히, 패턴(40)은 송신기 커플링 영역(34), 수신기 금속화 커플링 영역(37), 제 1 안테나 입출력 커플링 영역(35), 및 제 2 안테나 입출력 커플링 영역(36)을 갖는다. 커플링 영역들(34, 37)은 측면(18)상에 대응하는 표면 장착 패드들(34A, 37A)과, 상부면(14)상에 대응하는 각각의 신장부들(extensions)(34B, 37B)을 갖는다.
제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역들(35, 36)은 서로 및 금속화된 상호 접속 영역(29)에 의해 표면 장착 패드(38)에 적합하게 전도성으로 연결된다. 커플링 영역들(35, 36)은 대응하는 신장부들(35B, 36B)을 갖는다.
패드들(34A, 37B, 및 38)은 필터(10)를 표면 장착형의 전자 장치의 다른 회로 요소들에 접속하기 위해 제공된다. 따라서, 도면에서 참조 부호 A와 동일한 치수는 필터의 표면 장착 높이, 즉 보드 프로파일(board profile)이다.
팽창성의 금속화 영역(42)은 상부면(14)의 부분들과 측면(18), 실질적으로 바닥면(16)의 모두와, 측면들(20, 22, 및 24), 및 관통 구멍들(30)의 측벽들(32)을 커버한다. 팽창성의 금속화 영역(42)은 공진기(resonator) 구멍(30)내에서부터 상부면(14)과 바닥면(16) 양자를 향해 인접하게 연장한다. 상기 영역(42)은 국부적 접지(local ground)의 역할을 한다.
코어(12)와 패턴(40)은 일련의 관통 구멍 공진기들(31A, 31B, 31C, 31D, 31E, 31F, 31G, 31H, 및 31I)을 함께 형성한다. 공진기 패드들(60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F, 60G, 60H, 및 60I)은 상부면(14)에 배치되고, 금속화 영역(42)의 일부이며, 측벽들(32)상에 금속 배선(metallization)으로 접속된다.
본 발명의 주된 특징은 적어도 하나의 중심적으로 배치된 트랩 공진기가 존재하는 것이다. 필터(10)는 두 개의 중심적으로 위치된 트랩 공진기들(31D, 31E)을 포함한다. 양 공진기들(31D, 31E)은 제 1 안테나 커플링 영역(35)과 제 2 안테나 커플링 영역(36) 사이에 배치된다. 관통 구멍들, 공진기, 및 금속화 영역들의 상대 위치를 설명하기 위해 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "사이(between)"는 단부(22)와 단부(24) 사이의 블록의 길이 C에 걸쳐서 필터의 실질적인 정렬 특징들로 참조된다. 예를 들면, 관통 구멍(30A)의 위치는 패드(34A)가 일련의 관통 구멍들(30)로부터 오프셋(offset)되더라도(측면(18)상에서), 표면 장착 패드(34A)와 단부(22) 사이에 있다. 또한, 용어 "사이"를 사용하여 설명된 정렬 특징들은 적절한 양의 오버랩을 포함할 수 있다.
디커플러(decoupler)(47)는 유도성 커플링과, 공진기들(31D, 31E) 사이의 다른 전자기성 커플링을 감소시키기 위해 관통 구멍들(30D, 30E) 사이에 제공된다. 디커플러(47)는 바닥면(16)에 그리고 상부면(14)에 넓은 영역(42)으로 접속된 금속화된 측벽을 갖는 관통 구멍(33)의 형태로 제공된다. 금속화된 관통 구멍(33)은 금속 배선 신장부(62)에 의해 상부면(14)에 넓은 영역(42)으로 접속된다. 다른 말로 설명하면, 이중 접속된 금속화된 관통 구멍(33)은 코어(12)의 중앙부를 통해 연장하는 넓은 영역(42)의 대역을 발생시킨다.
트랩 공진기들(31D, 31E)은 소정의 필터 통과 대역들 외부의 주파수에서 공진 응답을 제공하기 위해 조정된다. 관심 주파수 통과 대역 외부에 트랩 공진기들을 배치함으로써, 더 좋은 설계 융통성, 위도(latitude), 및 바람직한 주파수 응답성을 제공하는 부가적인 "제로들" 또는 감쇠(attenuation)의 극들이 발생된다.
또한, 필터(10)는 단부 표면들(22, 24)을 향한 트랩 공진기를 적합하게 포함한다. 관통 구멍들(31A, 30I)은 트랩 제로들 또는 트랩 공진기들(31A, 31I)을 형성한다. 트랩 공진기(31A)는 송신기 커플링 영역(34)과 코어 단부 표면(22) 사이에 그리고 인접하게 위치된다. 트랩 공진기(31I)는 수신기 커플링 영역(37)과 코어 단부 표면(24) 사이에 그러나 인접하게 마찬가지로 위치된다.
공진기(31B, 31C)는 송신기 커플링 영역(34)과 제 1 안테나 커플링 영역(35) 사이에 전자기적으로 결합되어 위치된다. 공진기(31F, 31G, 및 31H)는 수신기 커플링 영역(37)과 제 2 안테나 영역(36) 사이에 전자기적으로 결합되어 위치된다.
또한, 패턴(40)은 공진기 패드들(60F, 60G, 및 60H)에 인접한 코어(12)의 길이 이상으로 연장하는 바(bar) 또는 스트립(strip)의 형태로 상부면(14)상에서 절연된 금속화 영역(61)을 포함한다.
비금속화 영역(44)은 상부면(14)의 부분들과 측면(18)상에 존재한다. 비금속화 영역(44)은 공진기 패드들(60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F, 60G, 60H, 및 60I)을 실질적으로 에워싼다(또는 둘러싼다). 또한 비금속화 영역(44)은 송신기 커플링 영역(34), 제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역(35, 36), 수신기 커플링 영역(37), 및 스트립형 영역(61)을 둘러싼다.
쉽게 설명하면, 듀플렉서 필터(10)는 공진기들(31)의 두 섹션, 즉 송신기 섹션(72)과, 수신기 섹션(74)으로 관통 구멍(33)에서 분할될 수 있다. 송신기 섹션(72)은 제 1 안테나 커플링 영역(35)과 단부(22) 사이에서 연장하는 반면에, 수신기 섹션(74)은 제 2 안테나 커플링 영역(36)과 단부(24) 사이의 대향 방향으로 연장한다. 각 섹션은 다수의 공진기들(31)과 각각의 입출력 커플링 영역을 포함한다. 특히, 송신기 섹션(72)은 송신기 커플링 영역(34)를 포함하고, 수신기 섹션(74)은 수신기 커플링 영역(37)을 포함한다.
패턴(40)의 금속화 영역들은 전도성 금속의 하나 이상의 층들의 코팅을 적합하게 구비한다. 실버-베어링 전도성 층이 현재 선호된다. 적합하게 두꺼운 박막 실버-베어링 전도성 페이스트는 듀퐁사의 마이크로회로 머티리얼 디비젼(Thr Dupont Company's Microcircuit Materials Division)으로부터 상업적으로 이용가능하다.
코어(12)상의 금속화 및 비금속화 영역들(40)의 표면-층 패턴은 유전체 재료의 강성 코어를 제공하고 관통 구멍들을 포함함으로써, 예정된 길이로 적합하게 조제된다. 외부 표면들과 관통 구멍 측벽들은 침지(dipping), 분사(spraying), 또는 도금(plating)에 의해 하나 이상의 금속성 박막 층들로 코팅된다.
금속화 및 비금속화 영역들의 패턴은 그 후에 코어(12)상의 지정된 영역들의 컴퓨터 자동화 레이저 제거(ablation)에 의해 적합하게 완성된다. 이러한 레이저 제거 접근법은 레이저 제거가 금속 레이어와 작은 부분의 유전체 재료를 제거하기 때문에, 금속 배선이 자유롭지 않고, 코어(12)가 표면상으로 오목하지도 않은 비금속화 영역들이 된다.
대안적으로, 완전히 금속화된 코어 전구체(precursor)의 선택된 표면들은 하나 이상의 비금속화 표면들이 되는 입자 분사가공(blasting)과 같은 연마력들(abrasive forces)에 의해 제거된다. 금속화 및 비금속화 영역들의 패턴은 그 후에 두꺼운 박막 금속성 페이스트로 프린트하는 패턴에 의해 완성된다.
본 발명에 따른 필터들은 상부면(14)을 가로질러 위치된 금속성 실드를 선택적으로 구비한다. 금속성 실드 형상들의 검토를 위해, 방갈라(Vangala)에게 허여된 미국 특허 제5,745,018호를 참조하라. 필터들은 예로서 핸드폰에서와 같이 RF 송신기, 수신기, 및 안테나를 포함하는 인쇄 회로 기판에 전형적으로 납땜된다.
안테나 듀플렉서 또는 RF 필터(200)의 다른 실시예가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. RF 필터(200)는 제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역들(235, 236)이 코어(212)의 표면상에 금속 배선에 의해 전도성적으로 연결되지 않는 것을 제외하고는 RF 필터(10)와 유사하다. 제 1 안테나 커플링 영역(235)은 측면(218)상에서 표면 장착 패드(235A)를 갖고, 상부면(214)상에서 신장부(235B)를 갖는다. 제 2안테나 커플링 영역(236)은 마찬가지로 표면 장착 패드(236A)와 상부면(214)상에서 신장부 (236B)를 갖는다. 표면 장착 패드들(235A, 236A)은 회로 기판 또는 호스트 전자 장치의 다른 기판상에서 안테나에 적합하게 전기적으로 상호접속되고 연결된다. 대안적으로, 패드들(235A, 236A)은 독립적인 안테나들에 개별적으로 접속될 수 있다. 필터(200)의 다른 특징들은 상술한 바와 같은 필터(10)와 실질적으로 동일하다.
예
필터는 하기의 표 1에 상술된 설계 변수들을 갖는 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에 따라 모의 실험되었다.
필터 길이(측면(24)에서 측면(22)) 13.50 mm
필터 기판 높이(측면(18)에서 측면(20)) 2.00 mm
필터 폭(측면(14)에서 측면(16)) 6.50 mm
송출(송신) 신호 통과 대역 1850에서 1910 MHz
(수신) 신호 통과 대역 1930에서 1990 MHz
상기 예의 필터는 Applied Wave Reserch, Inc.(EI Segundo, CA)의 마이크로웨이브 오피스를 사용하여 모의 실험되었다. 도 5는 송신 섹션을 위한 시뮬레이션에 기인한 S21 스캐터링 파라미터형이다. 필터는 약 3.3dB의 소정의 송신 주파수 대역에 대한 최대 삽입 손실을 나타낸다. 도 6은 수신 섹션을 위한 시뮬레이션에 기인한 S21 스캐터링 파라미터형이다. 상기 필터는 약 4.6dB의 소정의 수신 주파수 대역에 대한 최대 삽입 손실을 나타낸다.
S-파라미터들은 상술된 부품 접속 포인트들에서 측정된 진행파들이 반사되고 송신되는 비율이다. S21 데이터 포인트 또는 플롯은 삽입 손실의 측정, 입력 접속에서의 입력 신호에 대한 출력 접속에서의 출력 신호의 비율, 하나 또는 일 범위의 입력 신호 주파수들이다. 스캐터링 파라미터들과 관련된 테스트 표준들과 장비에 대한 논의를 위해서는 하기의 참고 서적들을 참고하라: 앤더슨 리차드(Anderson, Richard W.)의 "더 빠르고 더 정확한 네트워트 설계를 위한 S-파라미터 기술들(S-Parameter Techniques for Faster, More Accurate Network Design)", 휴렛-패커드 저널, 1967년 2월, 통권 18호, 제 6 호; 웨이너트(Weinert)의 "고 주파수 트랜지스터 회로들의 스캐터링 파라미터 속도 설계(Scattering Parameters Speed Design of High Frequency Transistor Circuits)", 일렉트로닉스, 1986년 9월 5일, 통권 39호, 제 18 호; 또는 보드웨이(Bodway)의 " 일반화된 스캐터링 파라미터를 사용하는 2-포트 전력 흐름 분석(Twoport Power Flow Analysis Using Generalized Scattering Parameters)", 마이크로웨이브 저널, 1967년 5월, 통권 10호, 제 6 호.
모의 실험된 듀플렉서는 목표 주파수들에서 감쇠에 대한 상당한 개선점과, 송신 및 수신 통과 대역들에서의 작은 신호 손실들만을 나타낸다. 이는 차단 대역들(stopbands)에서 뚜렷한 전이(transition)뿐만 아니라 통과 대역에서 적은 최대 삽입 손실을 갖는 저 프로파일 RF 필터를 제공한다.
상술된 실시예들의 수많은 변화와 수정들은 본 발명의 신규 특징들의 정신과 범주를 벗어나지 않고 달성될 수 있다. 본 명세서에 도시된 구체적인 시스템에 대한 어떠한 제한도 의도되거나 추론되어서는 안된다. 물론, 청구 범위의 범주내에 속하는 모든 그러한 수정들은 첨부된 청구 범위에 의해 커버되는 것으로 의도된다.

Claims (13)

  1. 통신 필터에 있어서,
    상면 및 하면, 제 1 및 제 2 단부(end portion)와 상기 제 1 및 제 2 단부 사이의 중앙부(centrol portion)를 갖는 유전체 블록으로서, 상면, 하면 및 상기 상면상의 개구와 상기 하면상의 개구 사이에서 각각 연장하는 다수의 관통 구멍들을 갖는, 상기 유전체 블록;
    상기 블록의 상기 상면상에 위치하는 제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역;
    상기 블록상의 송신기 커플링 영역;
    상기 블록상의 수신기 커플링 영역;
    상기 다수의 관통 구멍들의 제 1 세트에 의해 한정되고 상기 블록의 상기 상면 및 상기 하면 사이에서 상기 블록을 통해 연장하는 다수의 결합된 공진기들;
    상기 다수의 관통 구멍들 중 적어도 하나에 의해 한정되고, 상기 블록의 상기 상면 및 상기 하면 사이에서 상기 블록을 통해 연장하고, 상기 제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역들 사이의 상기 블록의 중앙부에 위치하며, 소정의 통과 대역의 외부의 감쇠(attenuation)를 제공하는 트랩 공진기; 및
    상기 다수의 관통 구멍들 중 적어도 제 2 관통 구멍에 의해 한정되고, 상기 상면 및 상기 하면 사이에서 상기 블록을 통해 연장하고, 상기 중앙부에 위치하는 디커플러(decoupler)를 포함하고,
    상기 트랩 공진기는 상기 디커플러와 상기 제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역들 중 하나 사이에 위치하는, 통신 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상면 및 하면 사이의 상기 블록을 통해 연장하고, 상기 제 1 단부에 위치하는 제 2 트랩 공진기를 더 포함하는, 통신 필터.
  3. 안테나 듀플렉서에 있어서,
    제 1, 제 2, 제 3 세트의 짝진 대향 측면들(paired opposed sides)과 중앙부를 가지는 유전체 블록;
    상기 제 1 세트의 짝진 대향 측면들 중 하나의 측면의 표면상에 상기 중앙부에서의 상기 유전체 블록상에 위치하는 제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역;
    상기 제 1 안테나와 상기 블록의 제 1 단부 사이에서 연장하고 상기 제 1 세트의 짝진 대향 측면들 중 하나의 측면의 표면상에 송신기 커플링 영역을 포함하는 상기 블록의 송신기 섹션;
    상기 제 2 안테나와 상기 블록의 제 2 단부 사이에서 연장하고 상기 제 1 세트의 짝진 대향 측면들 중 하나의 측면의 표면상에 수신기 커플링 영역을 포함하는 상기 블록의 수신기 섹션;
    상기 유전체 블록의 중앙부에 위치하고 상기 제 1 세트의 짝진 대향 측면들 사이에서 연장하는 다수의 금속화 관통 구멍들 중 하나에 의해 한정되고, 또한 상기 제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역 사이에 위치하는 디커플러; 및
    기준 전위(reference potential)를 제공하기 위해 상기 블록상에 위치하는 팽창하는 성질의 금속화 영역(expansive metallized area)으로서, 상기 블록은 상기 제 1 세트의 짝진 대향 측면들 중 하나의 측면의 표면상에 금속화 신장부를 더 포함하고, 상기 금속화 신장부는 상기 디커플러와 상기 팽창하는 성질의 금속화 영역 사이에서 연장하는, 상기 팽창하는 성질의 금속화 영역을 포함하고,
    상기 송신기 및 수신기 섹션들의 각각은 상기 제 1 세트의 짝진 대향 측면들 사이에서 연장하는 다수의 연결된 공진기들을 갖고, 상기 다수의 연결된 공진기들은 상기 제 1 세트의 짝진 대향 측면들 사이에서 연장하는 다수의 금속화 관통 구멍들에 의해 한정되는, 안테나 듀플렉서.
  4. 통신 신호 필터에 있어서,
    제 1 단부, 제 2 단부, 상면, 하면, 제 1 측면, 및 제 2 측면을 가지는 유전체 재료의 코어로서, 상기 코어는 또한 다수의 관통 구멍들을 한정하고, 상기 관통 구멍들의 각각은 상기 상면상의 개구와 상기 하면상의 개구 사이에서 각각 연장하는 다수의 관통 구멍들을 한정하는, 상기 유전체 재료의 코어; 및
    상기 상면에 위치하고 상기 제 1 측면으로 연장하는 제 1 입출력 커플링 영역과,
    상기 상면에 위치하고 상기 제 1 측면으로 연장하는 제 2 입출력 커플링 영역으로서, 상기 제 2 입출력 커플링 영역은 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이의 상기 코어의 길이를 따라 상기 제 1 입출력 커플링 영역으로부터 이격되어 있고, 상기 제 1 및 제 2 입출력 커플링 영역은 제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역을 한정하는, 상기 제 2 입출력 커플링 영역과,
    상기 상면에 위치하고 상기 제 1 측면으로 연장하며 상기 제 1 입출력 커플링 영역과 상기 제 1 단부 사이에 배치되는 제 3 입출력 커플링 영역과,
    상기 상면에 위치하고 상기 제 1 측면으로 연장하며 상기 제 2 입출력 커플링 영역과 상기 제 2 단부 사이에 배치되는 제 4 입출력 커플링 영역을 구비하는 상기 코어상의 다수의 금속화 영역들을 포함하고,
    상기 코어와 상기 다수의 금속화 영역들은 상기 제 1 입출력 커플링 영역과 상기 제 2 입출력 커플링 영역 사이에 배치된 적어도 하나의 트랩 공진기를 함께 한정하고, 상기 트랩 공진기는 상기 상면과 상기 하면 사이에서 연장하는 상기 다수의 관통 구멍들 중 적어도 하나에 의해 한정되는, 통신 신호 필터.
  5. 통신 신호 필터에 있어서,
    제 1 단부, 제 2 단부, 상면, 하면, 제 1 측면을 가지고, 다수의 관통 구멍들을 한정하는 유전체 재료의 코어로서, 상기 관통 구멍들의 각각은 상기 상면상의 개구와 상기 하면상의 개구 사이에서 각각 연장하는, 상기 유전체 재료의 코어;
    상기 상면에 위치하고 상기 제 1 측면으로 연장하는 수신기 커플링 영역과,
    상기 상면에 위치하고 상기 제 1 측면으로 연장하고, 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에서 상기 코어의 길이를 따라 상기 수신기 커플링 영역으로부터 이격되어 있는 송신기 커플링 영역과,
    상기 상부면에 위치하고 상기 제 1 측면으로 연장하고, 상기 수신기 커플링 영역과 상기 송신기 커플링 영역 사이에 배치된 제 1 안테나 커플링 영역과,
    상기 상부면에 위치하고 상기 제 1 측면으로 연장하고, 상기 수신기 커플링 영역과 상기 송신기 커플링 영역 사이에 배치된 제 2 안테나 커플링 영역과,
    팽창하는 성질의 영역을 구비하는 상기 코어상의 다수의 금속화 영역들; 및
    제 1 및 제 2 안테나 커플링 영역 사이에 배치된 디커플러로서, 상기 디커플러는 상기 상면과 상기 하면 양자에서 상기 팽창하는 성질의 영역에 전도성적으로 접속된 금속화된 측벽을 가지는 상기 다수의 관통 구멍들 중 다른 하나에 의해 한정되는, 상기 디커플러를 포함하고,
    상기 다수의 관통 구멍들 중 적어도 하나는 제 1 트랩 공진기를 한정하기 위해 상기 제 1 안테나 커플링 영역과 상기 제 2 안테나 커플링 영역 사이에 배치되는, 통신 신호 필터.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 다수의 관통 구멍들 중 적어도 하나는 제 2 트랩 공진기를 한정하기 위해 상기 코어의 상기 제 1 단부와 상기 송신기 커플링 영역 사이에 배치되는, 통신 신호 필터.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 다수의 관통 구멍들 중 적어도 하나는 제 3 트랩 공진기를 한정하기 위해 상기 코어의 상기 제 2 단부와 상기 수신기 커플링 영역 사이에 배치되는, 통신 신호 필터.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 대향하는 상면 및 하면 사이의 통신 필터를 통해 연장하는 제 1 세트의 금속화 관통 구멍들과 금속 배선 패턴을 가지며, 제 1 및 제 2 단부와 중앙부를 가지는 단일 블록으로 한정된 다수의 동축 공진기들을 구비하는 상기 통신 필터로서,
    상기 중앙부내의 제 1 및 제 2 안테나 커플링 금속화 영역;
    상기 제 1 및 제 2 안테나 커플링 금속화 영역들 사이에 배치된 디커플러로서, 상기 필터의 상면 및 하면 사이에서 연장하는 제 2 금속화 관통 구멍에 의해 형성되는, 상기 디커플러; 및
    상기 중앙부내의 상기 제 1 및 제 2 안테나 커플링 금속화 영역들 중 하나와 상기 디커플러 사이에 배치된 트랩 공진기로서, 상기 필터의 상면 및 하면 사이에서 연장하는 제 3 금속화 관통 구멍에 의해 형성되는, 상기 트랩 공진기를 포함하는, 통신 필터.
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