KR101165872B1

KR101165872B1 - 고주파 필터

Info

Publication number: KR101165872B1
Application number: KR1020077011944A
Authority: KR
Inventors: 프란츠 로트모저; 디에트마 지에라체브스키; 빌헬름 바이트젠버거
Original assignee: 카트라인-베르케 카게
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2005-10-06
Publication date: 2012-07-13
Also published as: US7489215B2; US20080007371A1; KR20070084587A

Abstract

본 발명은 하우징 베이스(1b) 및 하우징 벽(1a)을 갖춘 외부 도체 하우징(1)을 포함하는 동축 구조의 고주파 필터에 관한 것으로서, 상기 외부 도체 하우징(1) 내부에는 다수의 공진기(R1, R2, R3, R4)가 형성되어 있고, 상기 공진기는 각각 상기 하우징 베이스(1b)에 전기적으로 결합된 내부 도체(2)를 포함하며, 인접하는 공진기(R1, R2, R3, R4)의 적어도 일부가 외부 도체 하우징(1) 내에 있는 적어도 하나의 결합 개구(3, 4, 5)를 통하여 전기적으로 상호 결합되어 있다. 본 발명에 따른 필터는, 인접하는 공진기(R1, R2, R3, R4)의 내부 도체(2)의 적어도 일부 사이에서 하우징 베이스(1b) 내부에 하나 또는 다수의 요입부(9)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

고주파 필터 {HIGH FREQUENCY FILTER}

본 발명은 동축 구조, 특히 고주파 스위치(예컨대 이중 스위치) 또는 대역 통과 필터 또는 대역 저지 필터 방식의 고주파 필터에 관한 것이다. 본 발명은 또한 고주파 필터의 튜닝(tuning) 및 제조 방법에 관한 것이다.

무선 공학 기술적인 설비, 예를 들어 이동 무선 통신 분야에서는, 송신 및 수신 신호는 하나의 공통적인 안테나를 이용하는 경우가 많다. 이 경우 상기 송신 및 수신 신호는 각각 상이한 주파수 영역을 사용하고, 상기 안테나는 두 가지 주파수 영역으로 송신 및 수신하기에 적합해야 한다. 그렇기 때문에 송신 및 수신 신호를 분리하기 위해서는 적합한 주파수 필터링이 필요하며, 이와 같은 주파수 필터링에 의해서 한편으로는 송신 신호가 송신기로부터 안테나로 전달되고, 다른 한편으로는 수신 신호가 안테나로부터 수신기로 전달된다. 송신 및 수신 신호를 분할하기 위하여 근래에 다른 무엇보다도 동축 구조의 고주파 필터가 사용되고 있다.

예를 들어, 한 쌍의 고주파 필터는 모두 특정의 주파수 대역을 통과하는 대역 통과 필터(bandpass filter)로 사용될 수 있고, 다른 한편으로는 한 쌍의 고주파 필터(radiofrequency filter)는 모두 특정의 주파수 대역을 차단하는 대역 저지 필터(bandstop filter)로 사용될 수 있다. 또한, 한 쌍의 필터 중에서 하나의 필터는 송신 대역과 수신 대역 사이의 주파수 중 낮은 주파수를 통과하는 동시에 높은 주파수는 저지하고(저역 통과 필터:lowpass filter), 다른 하나의 필터는 송신 대역과 수신 대역 사이에 있는 주파수 중 낮은 주파수를 저지하는 동시에 높은 주파수는 통과하는(고역 통과 필터:highpass filter), 한 쌍의 고주파 필터로 사용될 수 있다. 상기한 타입의 필터는 조합된 추가의 구조도 생각할 수 있다. 고주파 필터는 동축 TEM 공진기의 형태로 제조되는 경우가 많다. 상기 공진기는 저렴하고 경제적으로 기계 가공부(machined) 또는 주조 가공부(molded)로 구성될 수 있고, 전기적 고품질과 온도의 높은 안정성이 확보된다.

간행물 "Hunter I.C.(Ian C.) Theory and design of microwave filters. - (IEE electromagnetic waves series; no. 48) 1. Microwave filters, ISBN 0 85296 777 2, 5.8장"에는 상호 결합된 복수의 개별 공진기를 구비한 동축 공진기 필터가 공지되어 있다.

간행물 "A General Design Procedure for Bandpass Filters Derived from Low Pass Prototype Elements: Part II, K.V. Puglia, Microwave Journal, 2001년 1월, 114 쪽 이하"에는 외부 도체 하우징을 포함하는 고주파 필터가 공지되어 있으며, 상기 하우징 내부에는 복수의 동축 공동(cavities)이 형성되어 있고, 상기 공동 내에는 관형상의 내부 도체의 형태로 된 내부 도체가 각각 하나씩 배치되어 있기 때문에 복수의 공진기가 나란히 배치된 구조로 구성될 수 있으며, 이 경우 인접하는 공진기는 결합 개구를 통해 전기적으로 서로 결합되어 있다. 상기와 같은 유형의 고주파 필터의 외부 도체 하우징은 근래에는 대부분 주조 기술 또는 기계 가공 기술로 제조되며, 이 경우 상기 결합 개구의 크기 및 형태 그리고 인접된 공진기 사이의 간격의 크기 및 형태를 상응하게 선택함으로써 원하는 기능의 필터가 형성될 수 있다. 이와 같은 고주파 필터를 제조할 때에는 허용 오차가 발생할 수 있기 때문에, 일반적으로는 외부 도체 하우징을 기계적으로 가공하는 과정이 반드시 필요하다. 이와 같은 기계적인 가공은 대부분 결합 개구의 기계 가공 마감(finishing) 공정에 의해 이루어진다. 이 경우 필터를 가공할 때에는 결합 개구가 단지 확대만 될 수 있으며, 이와 같은 결합 개구의 확대로 인해 인접된 공진기 간의 전기 결합이 강화되는 단점이 드러났다. 특히, 전기적 결합을 감쇠하기 위하여 지나치게 크게 기계 가공된 결합 개구를 다시 축소시키는 것은 불가능하다. 그렇기 때문에 지금까지 결합 개구는 우선 지나치게 작게 형성한 다음, 연속적인 추가 기계 가공에 의하여 전기적 결합이 원하는 치수가 되도록 결합 개구의 크기를 조절 가공하였다. 따라서, 필터의 제조 및 튜닝(tuning)이 매우 복잡하고 시간 집약적이다. 특히, 결합 개구가 지나치게 크게 기계 가공되지 않도록 주의가 요구되는데, 그 이유는 이와 같은 에러(error)는 더 이상 보정할 수 없어, 이에 상응하는 외부 도체 하우징(outer conductor housing)은 분리해야 하기 때문이다.

동축 공진기를 사용하는 필터는 예를 들어 US 4 307 357호에도 공지되어 있다. 예를 들어 상기 간행물에는, 개별 동축 공진기를 연결하는 하우징 내부의 벽 관통구가 개별 동축 공진기의 베이스 레벨(bottom level)에 이르게 할 필요가 없고, 오히려 예를 들면, 통상적인 베이스 레벨보다 더 높은 일종의 단, 문턱, 계단 등의 형태로 형성된 영역에서 다른 레벨로 나아갈 수 있는 내용이 개시되어 있다.

독일 특허 출원서 DE 43 37 079 C2호에는 중공부를 갖춘 하우징을 포함하고, 상기 하우징 내부에 로드(rod)가 배치되어 있는 동축의 피크 라인 필터(peak line filter)가 공지되어 있다. 각각의 로드의 한 단부는 하우징과 연결된 상태로 형성되어 있다. 로드의 다른 단부는 공동(cavity) 내부로 뻗어 있으며, 로드의 상부에 커버(lid)가 덮여 있다.

매우 짧은 전자기파용의 필터는 독일 공고 특허 출원서 DE 21 61 792 B2호에 공지되어 있다.

본 발명의 목적은, 독일 특허 출원서 DE 43 37 079 C2호 및 독일 공고 특허 출원서 DE 21 61 792 B2호에 따른 종래의 고주파 필터들로부터 출발하여 상기 종래의 고주파 필터에 비해 개선되고, 적은 비용으로 보다 저렴하게 제조될 수 있는 고주파 필터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 고주파 필터의 간단하고 경제적인 튜닝 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적은 독립 청구항에 의해서 해결된다. 본 발명의 개선에 대해서는 종속항에 규정되어 있다.

본 발명에 의한 고주파 필터는 하우징 베이스 및 하우징 벽(housing wall)을 구비한 외부 도체 하우징이 구비되고, 상기 하우징에는 복수의 공진기가 형성되어 있으며, 상기 공진기는 각각 하우징 베이스에 전기적으로 결합된 내부 도체관을 구비하고 있다. 이 경우 인접된 공진기의 적어도 일부는 외부 도체 하우징 내에 있는 하나 또는 복수의 결합 개구를 통해 전기적으로 서로 연결되어 있다. 이 경우 인접된 공진기(resonator) 간의 전기적 결합은 상기 결합 개구의 크기 및 형태를 통해서뿐만 아니라 하나 또는 복수의 요입부(indentations)를 통해서도 영향을 받는다. 상기 요입부는 하우징 베이스에 있는 인접된 공진기의 내부 도체관들의 적어도 일부 사이에 형성되어 있다.

본 발명은, 상기와 같은 유형의 요입부가 인접된 공진기 간의 전기적 결합을 약화시키는 사실을 기초로 한다. 이 경우 결합 강도의 정도는 요입부의 가로 확장과 깊이에 의해서 결정된다. 따라서, 필터 제조시에 나타나는 결합 강도의 허용 오차는 결합 개구의 확대를 통해서 보정될 수 있을 뿐만 아니라 인접된 내부 도체 사이에 요입부를 형성함으로써도 보정될 수 있다. 특히, 결합 개구가 지나치게 크게 기계 가공된 외부 도체 하우징은 삭제할 필요가 없는데, 그 이유는 결합 개구가 지나치게 크게 가공되어 이로 인하여 지나치게 강한 전기적 결합이 하우징 베이스(housing bottom)에 형성된 상응하는 요입부를 통해서 결합 강도를 감쇠시킬 수 있기 때문이다.

따라서 본 발명에 따른 고주파 필터는 적은 가공 비용으로 튜닝 및 제조될 수 있다. 필터의 튜닝은 특히 반복적으로도 이루어질 수 있는데, 인접된 공진기 간의 결합은 원하는 주파수 특성에 도달할 때까지 결합 개구의 확대 과정 및 요입부의 형성 과정을 교대로 실시하여 튜닝될 수 있다. 본 발명에 의한 필터는 보다 더 경제적이며, 그 이유는 필터 제조시의 폐기율이 낮기 때문이다. 더 나아가 필터의 개발 시간이 줄어들고, 외부 도체 하우징을 위한 보다 저렴한 가격의 주조용 공구(molding tool)가 사용될 수 있다.

특히 결합 강도의 효과적인 감쇠(attenuation)는 본 발명에 의한 필터의 한 실시예에서, 하나 또는 복수의 요입부가 하우징 베이스의 평면도로 볼 때 하나의 결합 개구에 인접하여 배치되거나 인접하는 공진기 사이에 있는 하나의 결합 개구 안에 부분적으로 배치됨으로써 달성된다. 하우징 베이스를 평면도로 보면, 인접하는 공진기의 두 개의 내부 도체 사이에 형성된 하나 또는 복수 요입부의 면적의 적어도 50 % 및 특히 70 % 내지 100 %, 가급적으로 80 % 내지 100 %가 인접하는 공진기 사이에 있는 적어도 하나의 결합 개구 안에 있도록, 상기 요입부가 설계되어야 하고 배치되어야 한다.

추가의 한 실시예에서는 인접된 공진기의 내부 도체의 적어도 일부 사이에 복수의 요입부가 배치되어 있으며, 상기 요입부는 외부 도체 하우징의 세로 방향으로 나란히 또는 하우징의 가로 방향으로 나란히 또는 세로 및 가로 내의 서로 다른 방향(mutually offset)으로 배치되어 있다.

하우징 베이스 내에 배치된 요입부는 임의의 형태 및 깊이 모양(profiles)을 가질 수 있다. 특히 하우징 베이스의 평면도로 볼 때 상기 요입부는 원형, 직사각형, 예를 들어 정방형 또는 별(star) 모양으로 형성될 수 있다. 또한, 요입부는 임의의 다른 형태를 가질 수도 있다. 요입부의 깊이의 단면 형태 프로필은 예를 들어 V자 형태 또는 U자 형태일 수 있다. 또한 상기 요입부의 깊이 프로필은 아래로 가면서 좁아지거나 확장될 수도 있다. 상기 요입부의 깊이 프로필의 추가의 가능한 형태는 원통형, 원추형 또는 반구형의 형태이다. 바람직하게 상기 요입부는 하우징 베이스 내에 있는 구멍(bores)이며, 기계 가공으로 형성된 구멍이다.

본 발명에 따른 고주파 필터의 한 실시예에서 내부 도체의 하단부가 직류 연결(DC-connected)로 하우징 베이스에 접속되고, 상기 하단부는 바람직하게 원통형 또는 직사각형 또는 6각형 또는 다각형의 형태를 갖는다. 개별 내부 도체의 기계적인 길이는 실제로 개별 공진기의 공진 주파수 파장의 1/4이다.

폐쇄된 외부 도체 하우징을 구비한 고주파 필터를 구현하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 외부 도체 하우징의 상부면에 도전성 커버가 덮여 있다.

이중 스위치(duplex switch) 또는 대역 통과 필터(bandpass filter) 또는 대역 저지 필터(bandstop filter)가 형성될 수 있도록, 본 발명에 의한 필터의 공진기를 형성하고 결합하는 것이 바람직하다. 더 나아가, 이동 무선 통신 주파수 영역, 특히 GSM 및 UMTS 이동 무선 주파수 영역에서 필터가 작동할 수 있도록, 본 발명에 따른 필터를 형성하는 것이 특히 바람직하다.

상기한 고주파 필터 외에 본 발명은 고주파 필터, 특히 하나의 고주파 필터의 공진기의 전기적 결합의 전기적인 고주파 특성을 튜닝하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 경우 인접하는 공진기의 전기적 결합 강도를 감쇠시키기 위하여, 인접하는 공진기의 내부 도체의 적어도 일부 사이에서, 하나 또는 복수의 요입부가 하우징 베이스에 형성된다. 그럼으로써, 전기적 결합을 감쇠시키기 위한 필터의 튜닝이 간단한 방법으로 가능해진다. 가급적 요입부는 하우징 베이스에 형성된 구멍이며, 기계 가공으로 형성된 구멍이다. 더 나아가 본 발명에 의한 튜닝 방법은 바람직하게 추가의 방법 단계로서 외부 도체 하우징 내에 있는 하나 또는 복수의 결합 개구를 확장하는 단계, 특히 결합 개구를 확장하는 데는 밀링(milling) 가공 단계가 포함되며, 이와 같은 가공 단계에 의해서는 인접된 공진기 사이의 전기적인 결합이 강화된다. 따라서 원하는 주파수 특성이 반복적으로 조절될 수 있으며, 이 경우 전기적인 결합의 강도는 한편으로는 결합 개구의 확장에 의해서 상승되고, 다른 한편으로는 하우징 베이스에 상응하는 요입부를 형성함으로써 하강된다.

본 발명은 고주파 필터의 제조 방법과도 관련이 있으며, 이 경우 필터는 상기 제조 방법의 마지막에 상기한 튜닝 방법에 의해서 튜닝된다. 따라서 필터의 제조 방법이 매우 간단하게 된다. 특히 낮은 폐기율로 고주파 필터의 생산이 이루어지는데, 그 이유는 기계 가공된 결합 개구가 지나치게 커서 지나치게 큰 전기적인 결합이 하우징 베이스 내부에 형성된 경우에는 이에 상응하는 요입부에 의해서 보정될 수 있기 때문이다.

본 발명의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 고주파 필터의 한 실시예의 평면도이며

도 2는 도 1에 따른 필터의 선 I-I을 따라 절단한 단면도이고

도 3은 본 발명에 따른 고주파 필터의 한 대안적인 실시예의 평면도이며

도 4는 본 발명에 따른 고주파 필터의 추가 실시예의 도 2와 유사한 단면도이고

도 5는 도 1에 대하여 변형된 한 변형 실시예의 평면도를 부분적으로 확대 도시한 단면도이며

도 6은 도 5의 선 VI-VI을 따라 절단한 횡단면도이다.

도 1은 4개의 원형 마이크로파 필터(four-loop microwave filter) 형상으로 된 고주파 필터의 평면도이다. 상기 필터는 도전성 외부 도체 하우징(1)을 구비하고, 상기 하우징은 기계 가공부 또는 주조부로 형성된다. 외부 도체 하우징(housing)은 직사각형의 하우징 베이스(housing bottom)(1b) 및 주변을 둘러싸는 측벽(1a)을 구비하고, 상기 측벽은 하우징 베이스(1b)의 주연부(edge)에 형성되어 있다. 하우징(1)의 상부면에는 통상적으로 도 1에 도시되지 않은 커버(lid)가 덮여 있다. 하우징 내부에는 네 개의 공진기(R1, R2, R3 및 R4)가 나란히 배치되고, 상기 공진기는 하우징(1) 내에 라운딩(rounded corner) 처리된 주연부를 갖는 정사각형 공동(cavities) 내에 형성되어 있다. 이 경우 인접하는 공동(cavities)은 소위 결합 개구(coupling openings)(3, 4 및 5)를 통하여 상호 연결되어 있다. 각각의 공진기(R1, R2, R3 및 R4)는 각 해당 공동(cavity) 내의 중앙에 배치되어 있는 원통형 내부 도체관(2)을 구비하고, 상기 내부 도체관은 내부 도체라고 호칭하기도 하며, 내부 도체는 베이스(bottom)(1b)에 대하여 직각으로 위치해 있으며, 내부 도체관의 하단부는 본 실시예에서 하우징(1)의 전기적 도체인 하우징 베이스(1b)에 DC 연결(direct current-connected)로 접속되어 있다. 내부 도체(2)와 공진기 공동(cavity)의 벽 사이에는 본 실시예에서 공기(air)라고 표시된 유전체(dielectric)가 있다. 상기 유전체는 본 실시예에서는 공진기이다. 상기 내부 도체의 기계적인 길이는 도시된 필터의 경우에 개별 공진기의 주파수의 전기 파장의 1/4이다.

인접하는 공진기는 결합 개구(3, 4 또는 5)를 통하여 상호 전기적으로 결합되어 있다. 이 경우 결합 개구는 통공(apertures)이며, 상기 통공은 하우징(1) 내부의 서로 마주한 두 개의 돌출부(6, 7 또는 8)에 의하여 횡방향으로 제한(bounded)되어 있다. 상기 결합 개구(3, 4 및 5)의 통공 크기에 의하여 인접하는 공진기 간의 전기적 결합이 영향을 받을 수 있다. 도 1에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 결합 개구(3, 4 및 5)가 상이하게 형성되어 있는 것, 특히 중앙의 결합 개구(4)가 하우징의 세로 방향(X) 및 가로 방향(Y)으로 다른 결합 개구(3 및 5)보다 작은 폭으로 되어 있다. 이와 같은 작은 폭은 다른 돌출부(6 및 8)보다 더 좁고 하우징 내측으로 보다 길게 뻗은 돌출부(7)에 의해서 이루어진다.

공진기 간의 전기적 결합은 특히 가로 방향(Y)의 결합 개구의 폭에 의해서 영향을 받는다. 이때 결합 개구의 확장에 의해서는 개별 공진기 간의 결합이 상승된다. 이와 같은 특성은 고주파 필터(radiofrequency filter)의 제조시, 외부 도체 하우징을 위한 주조 공구를 제조할 때에 발생하거나 또는 외부 도체 하우징의 고유한 주조 과정 또는 기계 가공 과정에서 발생하는 허용 오차를 보정하기 위해서 활용된다. 결합 개구의 확장에 의해서는 단지 인접된 공진기 간 결합의 상승 특성만이 성취될 수 있기 때문에, 본 발명에 의한 필터의 본 실시예에서 공진기 간의 결합은 또한 결합 개구 내에 배치된 함몰부(depressions)나 요입부(indentations)(9)에 의해서도 영향을 받는다. 이 경우에는, 외부 도체 베이스에 있는 요입부가 인접된 공진기 사이에서 (결합 개구의 확장과 반대로) 전기적 결합을 감쇠시킨다는 인식이 이용된다. 따라서 상기 요입부의 상응하는 형상에 의하여, 또는 상기 요입부의 상이한 깊이에 의하여, 공진기를 강하게 결합시키는 제조 허용 오차도 간단한 방법으로 보정될 수 있다.

본 발명에 의한 필터는 공지된 필터와 달리, 보다 용이하게 제조될 수 있다. 공지된 필터의 경우에는, 개구의 연속적인 기계 가공에 의해 전기적 결합이 원하는 정도로 조절될 수 있도록 하기 위하여, 결합 개구를 우선 지나치게 작게 형성해야만 하는데, 그 이유는 결합 개구를 지나치게 크게 확장하여 전기적 결합이 지나치게 큰 통공 개구로 된 경우 결합 개구를 축소하여 전기적 결합을 재차 감쇠시킬 수 있는 방법이 전혀 없기 때문이다. 따라서, 필터 제조 방법은 매우 시간 집약적이고, 결합 개구의 확장이 지나치게 큰 경우에는 곧 전체 필터 하우징의 손실을 야기하게 된다. 이에 비해 본 발명에 의한 필터의 제조 방법은 훨씬 더 간단하다. 그 이유는 하우징 베이스(1b)에 요입부(9)를 형성함으로써 지나치게 큰 결합 개구에 의한 지나치게 큰 전기적 결합을 재차 보정될 수 있기 때문이다. 따라서, 첫째는 원하는 크기의 결합 개구를 갖는 외부 도체 하우징(outer conductor housing)이 제조될 수 있고, 그 다음에는 임의의 에러 허용 오차가 결합 개구의 추가 확장에 의해서 또는 상응하는 요입부의 형성에 의해서 반복적으로 보정될 수 있다. 이 경우 요입부는 상응하는 기계 가공 공구에 의하여 외부 도체 하우징의 베이스면을 기계 가공한다. 또한 보링 공구(boring tool)를 사용하여 하우징 베이스에 천공하여 상기 요입부를 형성하는 것도 가능하다.

도 2는 도 1의 선 I-I을 따라 절단한 단면도이다. 이 경우에는 도면에 대한 개관을 더욱 명확하게 할 목적으로 내부 도체(2)는 단면도로 도시되어 있지 않고, 오히려 전체 표면에 걸쳐서 해칭선으로 도시되어 있다. 도 2에는 또한 외부 도체 하우징(1)의 상부면에 덮인 금속 전도성 커버(lid)(10)가 도시되어 있다. 따라서, 고주파 필터 내부에서 개별 내부 도체(2)와 커버(10) 사이에는 공진 주파수에 영향을 미치는 커패시터(capacitor)가 형성된다. 내부 도체(2)의 자유 상단부와 커버(10) 사이의 간격이 매우 작으면, 커버(10)의 내부면에는 또한 유전 층이 형성될 수 있으며, 상기 유전 층은 필터의 평면도로 볼 때 내부 도체의 횡단면을 커버한다. 따라서, 구조적인 부피를 확대시키지 않고서도 커패시턴스(capacitance)의 상승 및 공진 주파수의 감소가 이루어진다. 더 나아가서는 내부 도체와 커버 사이의 파열 강도(breakdown strength)도 개선된다.

도 2에 의해 알 수 있는 바와 같이, 개별 내부 도체(2)가 DC 연결(DC-connected)로 하우징 베이스(1b)에 접속되어 있다. 이와 같은 공진기의 경우, 작동 중에 자기장(magnetic field)은 내부 도체의 하단부에서 가장 높고, 내부 도체의 상단부에서 가장 낮다. 이에 비해 전기장(electrical field)은 내부 도체의 상단부에서 가장 높고, 내부 도체의 하단부에서 가장 낮다. 또한, 통공(aperture) 결합 개구(4)는 다른 개구(3 및 5)보다 X 방향으로 보다 좁은 더 적은 폭을 갖는다. 또한 본 실시예에서는 요입부(9)는 원통형으로 형성되어 거의 하우징 베이스(1b)의 외부면에 이르고 있다. 이와 같은 형태의 요입부에 의해서 인접하는 공진기 간의 결합이 심하게 약화된다. 개별 요입부의 기하학적 형태(geometrical shape) 및 깊이는 가변적일 수 있다. 원형 요입부 또는 긴 홈(groove)으로 된 요입부 또는 직사각형 요입부가 사용될 수 있다. 또한 상기 요입부는 상이한 깊이 프로필(profiles)을 가질 수 있고, 특히 요입부의 측벽이 아래로 가면서 점차 좁아지며(taper), 이와 같은 특성은 원형 요입부의 경우에 상기 요입부의 원추형 프로필 형태(conical profile shape)을 가진다. 또한 요입부의 측벽이 아래쪽으로 확장(widen)될 수 있다. 또한 두 개의 인접하는 내부 도체(2) 사이에 복수의 요입부가 배치될 수도 있다. 이 경우 요입부는 X 방향이나 Y 방향이나 이들 방향의 서로 다른 방향(mutually offset)으로 배치될 수 있고, 상기 요입부는 모두 동일한 형태 또는 부분적으로 동일한 형태를 갖거나 또는 모두 다른 형태를 가질 수 있다.

상기한 홈 또는 요입부(9)는, 하우징 베이스(1b) 내의 상기한 모든 결합 개구의 영역에 구비될 수 있으며, 목적하는 이점에 도달하기 위하여 하우징 베이스(1b)에 서로 다른 높이(level), 예컨대, 문턱, 계단(step) 또는 일종의 단(pedestal)의 형태로 인접된 내부 도체의 베이스와 높이가 다르게 형성될 수 있다. 이와 관련해서는 간행물 US 4 307 357호가 참조된다.

도 3은 도 1과 유사한 고주파 필터의 예시도이다. 상기 고주파 필터는 상이한 형태의 요입부를 갖는다. 이 경우 공진기 (R1)과 공진기 (R2) 사이에는 Y 방향으로 뻗은 세로 방향 요입부(91)가 제공되어 있다. 공진기 (R2)와 공진기 (R2) 사이에는 별(star) 모양의 요입부(92)가 형성되어 있고, 공진기 (R3)과 공진기 (R4) 사이에는 비스듬하게 뻗은 세로 방향 요입부(93)가 배치되어 있다. 이 경우 모든 요입부(91, 92 및 93)는 전체적으로 또는 부분적으로 인접된 공진기 사이의 결합 개구(opening) 안에 배치되어 있다.

도 4는 도 2와 유사한 예시도이다. 본 실시예에는 요입부의 상이한 깊이 프로필을 갖는 필터가 도시되어 있다. 이 경우 공진기 (R1)와 공진기 (R2) 사이의 요입부(94)는 아래쪽으로 가면서 원추형(conically downward)으로 형성되는 반면, 공진기 (R2)와 공진기 (R3) 사이의 요입부(95)는 반구형의 캡(spherical cap) 형태를 갖는다. 이와 달리 공진기 (R3)와 공진기 (R4) 사이의 요입부(96)는 V자 형태의 프로필을 갖는다. 상기한 요입부의 모든 기하학적 형태, 위치 및 프로필은 단지 한 예로 도시되었으며, 서로 임의로 조합될 수 있는 임의의 형태, 방향 설정 및 프로필 형태도 가능하다.

도 5 및 6은 하우징 베이스(1b, 1b')면이 고주파 필터의 상이한 영역에서 또한 상이한 높이(level)로 확장(extend) 실시될 수 있는 내용을 보다 명확하게 설명하기 위해서 추가로 도시되었다. 이와 같은 내용은 경우에 따라서는 내부 도체(2)의 직접적인 주변에 있는, 특히 결합 개구 영역에 있는 개별 공진기의 개별 하우징 베이스(1b)면의 높이에도 적용된다. 이 경우에는 결합 개구의 베이스가 하우징 베이스(1b)의 베이스보다 높은 레벨로 형성될 수 있으며, 특히 결합 개구(3)의 영역에서는 일종의 계단, 문턱(threshold) 또는 일종의 단(pedestal)으로 형성되고, 그 결과 본 실시예에서 하우징 베이스(1b')로 언급되는 위로 향하는 하우징 베이스(1b)면은 도면 부호 (1b)를 갖는 하우징 베이스의 인접된 부분(section)보다 더 높게 배치된다.

상기한 더 높게 배치된 하우징 베이스(1b')의 결합 방향으로 측정된 폭은 예를 들어 결합 개구의 하우징 폭에 상응할 수 있다. 그러나 도 5에서는, 상기 하우징 베이스(1b')면이 상기 영역에서 한층 더 큰 폭 또는 인접된 하우징 벽(housing wall)(1')의 두께, 즉 결합 개구(3)에 인접하는 하우징 벽(1')의 두께보다 크게 세로로 뻗은 내용이 실선으로 표시되어 있다. 이와 같은 보다 높은 레벨의 하우징 베이스(1b, 1b')면의 경우에도 마찬가지로, 원하는 상기한 개선안을 이루기 위하여, 상기한 요입부(9)의 리세스(recesses)가 형성되어 있다.

Claims

하우징 베이스(1b)와 하우징 벽(1a)을 구비한 외부 도체 하우징(1)을 포함하며,

상기 외부 도체 하우징(1) 내부에 복수의 공진기(R1, R2, R3, R4)가 서로 인접하여 형성되어 있으며,

상기 공진기(R1, R2, R3, R4)는 각각 상기 하우징 베이스(1b)에 전기적으로 결합된 내부 도체(2)를 구비하고, 상기 내부 도체(2)는 외부 도체 하우징(1) 내부의 공동에 설치되어 있으며,

상기 복수의 인접하는 공진기(R1, R2, R3, R4) 중에는 그 공동이 외부 도체 하우징(11) 내에 있는 적어도 하나의 결합 개구(3, 4, 5)를 통하여 상호 결합되어 있는 공진기가 포함되어 있으며,

두 개의 인접하는 공진기(R1, R2, R3, R4)는 단지 상기 결합 개구(3, 4, 5)를 통해서만 상호 전기적으로 결합되어 있으며,

상기 결합 개구(3, 4, 5)는 통공(aperture) 형태이고, 이 통공은 각각 하우징(1) 내부에서 서로 마주 놓인 돌출부(6, 7, 8)에 의하여 횡방향으로 제한되어(bounded) 있으며, 이웃하는 공진기(R1, R2, R3, R4) 간의 전기 결합 강도는 상기 결합 개구(3, 4, 5)의 크기에 따라 강도가 조절되도록 구성된 동축 구조의 고주파 필터로서,

서로 인접하는 상호 결합된 공진기(R1, R2, R3, R4)의 내부 도체(2)의 사이에는 하우징 베이스(1b, 1b') 내부에 상기 결합 강도를 감쇠시키는 하나 또는 복수의 요입부(9)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

하우징 베이스(1b, 1b')에 형성되는 하나 또는 복수의 요입부(9)가 하나의 결합 개구(3)(4)(5)에 인접되거나 하나의 결합 개구(3)(4)(5) 내부에 배치되게 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 2 항에 있어서,

하우징 베이스(1b, 1b')에 형성된 요입부(9)의 평면적의 크기는 결합 개구(3)(4)(5)의 영역 안에서 적어도 50 % 내지 100 % 크기로 점유하도록 형성되고 배치된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

복수의 요입부(9)는 인접된 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)의 내부 도체(2) 사이의 하우징 베이스(1b, 1b')에서 외부 도체 하우징(1)의 세로 방향이나 가로 방향으로 나란히 배치되거나 가로 방향과 세로 방향 내의 서로 다른 방향(mutually offset)으로 배치되는 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

하우징 베이스(1b, 1b')에 형성된 복수의 요입부(9)는 기하학적 형태와 요입된 깊이와 깊이의 모양이 각각 다르게 형성한 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

하우징 베이스(1b)에 형성된 하나 또는 복수의 요입부(9)는 평면 형태가 직사각형이나 정사각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

하우징의 베이스(1b)에 형성된 하나 또는 복수의 요입부(9)는 평면 형태가 원형이나 별(star)모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

하나 또는 복수의 요입부(9)는 깊이의 단면이 V 자 형태나 U자 형태로 된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

하나 또는 복수의 요입부(9)의 깊이 모양이 아래쪽으로 점차 좁아지거나 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

하나 또는 복수의 요입부(9)의 깊이의 형태가 원통형이나, 원추형이나, 반구형의 캡 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

복수의 요입부(9) 중 한 개 이상은 하우징 베이스(1b)에 형성된 구멍(bores)이나 기계 가공으로 형성된 구멍인 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

복수의 내부 도체(2) 중에는 하단부(lower ends)가 DC 연결(DC-connected)로 하우징 베이스(1b, 1b')에 접속되어 있는 내부 도체(2)가 구비된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

복수의 내부 도체(2) 중에는 원통형, 직사각형, 6각형 또는 다각형의 내부 도체가 포함된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

복수의 내부 도체(2) 각각의 길이는 상기 각 내부 도체(2)가 형성된 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)의 공진 주파수 파장의 1/4인 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

외부 도체 하우징(1)의 상부면에는 전기적 전도성을 지닌 커버(lid)(10)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

이중 스위치(duplex switch)가 형성되도록 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)가 결합 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

공진기(R1)(R2)(R3)(R4)는 대역 통과 필터(bandpass filter)나, 대역 저지 필터(bandstop filter)가 형성되도록 결합 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

하나의 필터는 이동 무선 통신 주파수 영역, GSM 또는 UMTS 이동 무선 통신 주파수 영역에서 작동되도록 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
제 1 항에 있어서,

고주파 필터 내의 요입부(9)에서의 하우징 베이스의 높이는 인접한 하우징 베이스(1b, 1b')의 영역 또는 인접한 내부 도체(2)의 영역의 하우징 베이스(1b)의 높이에 비하여 높거나 낮게 위치한 것을 특징으로 하는 고주파 필터.
복수의 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)를 구비하며 하우징 베이스(1b, 1b')와, 하우징 벽(1a)이 구비된 외부 도체 하우징(1)을 가지며, 상기 외부 도체 하우징 내부에 복수의 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)가 형성되어 있으며, 상기 복수의 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)가 상기 하우징 베이스(1b, 1b')에 전기적으로 결합된 내부 도체(2)를 각각 형성되며, 인접된 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)의 적어도 일부는 외부 도체 하우징(1) 내에 형성된 결합 개구(3, 4, 5)를 통해서 전기적으로 상호 결합되며, 마주 놓인 두 개의 돌출부(6, 7, 8) 사이에 있는 결합 개구(3, 4, 5)의 확장에 의하여 상기 전기적 결합이 확대되도록 구성된 고주파 필터의 고주파 특성의 튜닝방법에 있어서,

서로 인접된 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)의 전기적 결합을 감쇠시키기 위하여, 상기 인접된 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)의 내부 도체(2) 사이의 하우징 베이스(1b) 내부에 하나 또는 복수의 요입부(9)를 요입되게 형성하는 것을 특징으로 하는 고주파 필터의 고주파 특성의 튜닝방법.
제 20 항에 있어서,

하나 또는 복수의 요입부(9)를 하우징 베이스(1b)의 내부에 요입되게 천공(bored)하거나 기계 가공(machining)하여 형성하는 것을 특징으로 하는 고주파 필터의 고주파 특성의 튜닝방법.
제 20 항에 있어서,

인접된 공진기(R1)(R2)(R3)(R4)의 전기적 결합을 강화시키기 위하여, 외부 도체 하우징(1) 내에 있는 상기 결합 개구(3)(4)(5) 중에서 하나 또는 복수의 결합 개구의 크기를 기계 가공(machining)으로 확장하는 것을 특징으로 하는 고주파 필터의 고주파 특성의 튜닝방법.
제 20 항에 있어서,

하우징 베이스(1b)에 형성된 복수의 요입부(9)는 기하학적 형태와 요입된 깊이와 깊이의 모양이 각각 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 고주파 필터의 고주파 특성의 튜닝방법.