KR101187644B1 - 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터 - Google Patents

커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대역저지필터의 대역 폭을 가변할 수 있는 커플링 튜닝 플레이트를 대역저지필터를 구성하는 공진기에 구비시키고, 커플링 튜닝 플레이트와 전송선로간 거리를 가변하는 것에 따라 공진기와 전송선로간 커플링을 조절함으로써 대역저지필터의 대역폭을 용이하게 조절할 수 있는 커플링 플레이트를 구비한 대역저지필터에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 커플링 플레이트를 구비한 대역저지필터는 내부에 소정간격으로 구획된 다수의 공동(cavity)이 형성되고 상부가 커버와 결합되는 하우징; 하우징 외부로부터 내부로 각각 끼워진 입력측 커넥터 및 출력측 커넥터; 입력측 커넥터와 출력측 커넥터 사이에 다수의 공동을 따라 연결된 전송선로; 다수의 공동 각각에 형성되며, 전송선로 일측에 배치되는 다수의 공진기; 및 전송선로와 소정거리 이격된 상태로 다수의 공진기 각각에 형성되며, 전송선로와의 거리가 가변되는 것에 따라 전송선로와 공진기간 커플링값을 조절하는 커플링 튜닝 플레이트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따르면 커플링 튜닝 플레이트를 대역저지필터를 구성하는 공진기에 구비시키고, 커플링 튜닝 플레이트와 전송선로간 거리를 가변하는 것에 따라 공진기와 전송선로간 커플링을 조절함으로써 대역저지필터의 주요 구성품인 하우징이나 전송선로 및 공진기의 재가공이 없이 대역저지필터의 대역폭을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터{Band sstop filter comprising coupling tuning plates}
본 발명은 대역저지필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대역저지필터의 대역 폭을 가변할 수 있는 커플링 튜닝 플레이트를 대역저지필터를 구성하는 공진기에 구비시키고, 커플링 튜닝 플레이트와 전송선로간 거리를 가변하는 것에 따라 공진기와 전송선로간 커플링을 조절함으로써 대역저지필터의 대역폭을 용이하게 조절할 수 있는 커플링 플레이트를 구비한 대역저지필터에 관한 것이다.
공진기를 이용한 고주파 필터(DR 필터, 캐비티 필터)는 통상 고주파, 특히 초고주파를 공진하기 위한 일종의 회로통의 구조를 가진다.
일반적인 코일과 콘덴서에 의한 공진회로는 복사손실이 커서 초고주파를 형성하는데 적합지 않다. 이에 RF 필터는 다수의 공진기로 구성되는 각 공진기는 도체로 둘러싸인 금속성 원통 또는 직육면체 등의 수용공간(cavity)을 형성하며, 그 내부에서 유전체 공진 소자(DR: Dielectric Resonance element) 또는 금속 공진봉으로 구성된 공진 소자를 구비시켜, 고유 주파수의 전자기장만이 존재하게 함으로써, 초고주파의 공진이 가능하게 하는 구조를 가진다.
이와 같이, 공진기를 이용한 고주파 필터는 그 주파수 대역의 필터링 특성에 따라서 크게 대역 통과 필터(BPF : Band Pass Filter) 통과 및 대역 저지 필터로 크게 구분할 수 있다. 이때, 대역 저지 필터는 대역 차단 필터 또는 대역 스탑 필터(band stop tilter) 등으로도 불린다.
이동통신 시스템의 기지국에는 고주파 신호에 대한 필터링을 위해 일반적으로 캐비티(Cavity) 필터가 구비되며, 캐비티 필터는 다수의 캐비티 내에 공진기가 구비되는 구조의 필터이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 대역저지필터를 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 대역저지필터를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 대역저지필터의 하나의 공동(cavity) 단면도이다.
종래 기술에 따른 대역저지필터는 도 1에서와 같이 편의상 커버(100)와 하우징(10)을 분해한 상태를 나타내고 있다.
여기서, 하우징(10)은 내부에 소정간격으로 구획된 다수의 공동(cavity)(20)이 일 방향으로 형성된다.
하우징(10) 양측 외부로부터 내부로는 입력측 커넥터(30)와 출력측 커넥터(40)가 각각 끼워지고, 하우징(10) 내부의 입력측 커넥터(30)와 출력측 커넥터(40)에는 전송선로(50)가 연결된다.
다수의 공동(20)은 격막(60)에 의해 구획되며, 다수의 공동(20) 각각에는 공동(20) 하부에서 상부의 수직한 방향으로 공진기(80)가 설치된다. 그리고, 격막(60)에는 윈도우(70)가 형성된다.
하우징(10) 상부면에는 커버(100)와 결합하기 위한 다수의 결합홈(90)이 형성되며, 커버(100)에는 하우징(10) 상부면의 다수의 결합홈(90)에 대응되는 다수의 결합홀(110)이 형성되어, 커버(100)와 하우징(10)의 결합홈(90)이 결합나사(120)에 의해 결합된다.
이러한 구성을 갖는 종래 기술에 따른 대역저지필터는 원하는 대역폭(Band width)을 전송선로(50)와 공진기(80) 사이의 커플링을 변화시켜 조절한다. 이러한 커플링은 전송선로(50)와 공진기(80) 사이에 존재하는 커패시턴스(C)에 따라 조절된다.
한편, 하우징(10), 전송선로(50) 및 공진기(80)는 주로 알루미늄, 황동, 순동 및 철 등과 같은 금속기지로 구성된다.
도 3은 종래 기술에 따른 대역저지필터의 회로도이다.
종래 기술에 따른 대역저지필터의 회로는 도 3에 나타낸 바와 같이, 입력측 커넥터(30)와 출력측 커넥터(40) 사이에 연결된 전송선로(50)는 입력 및 출력 터미네이션(Term1)(Term2) 사이의 다수의 LC 병렬 공진회로(51)(52)(53)(54)(55)로 나타낼 수 있고, 다수의 공진기(80)는 다수의 LC 병렬 공진회로(51)(52)(53)(54)(55) 사이에 연결된 LC 직렬 공진회로(81)(82)(83)(84)로 나타낼 수 있다.
그리고, 전송선로(50)와 공진기(80) 사이의 공간은 제 1 내지 제4커패시터(C1)(C2)(C3)(C4)로 나타낼 수 있다. 한편, 제1 내지 제4커패시터(C1)(C2)(C3)(C4) 각각의 커패시턴스는 전송선로(50)와 공진기(80) 사이의 유전율, 전송선로(50)와 공진기(80)간의 단면적 및 거리에 의해 정해진다.
다시 말하면 대역저지필터에서 저지하고자 하는 대역폭(Band Width)이 전송선로(50)와 공진기(80)간 단면적이나 거리 변화에 따라 조절되는데, 전송선로(50)와 공진기(80)간 거리 변화에 큰 영향을 받는다.
따라서, 대역저지필터의 대역폭을 조절하기 위하여 전송선로(50)와 공진기(80)간 거리를 조절하는 방법으로는 전송선로(50)나 공진기(80)의 두께를 원하는 대역폭에 맞도록 가공하였다.
그리고 다른 대역폭 조절방법으로는, 하우징(10)의 공동(20)의 넓이가 달라지도록 하우징(10)을 가공하거나, 격막(60)의 윈도우(70) 사이즈가 달라지도록 격막(60)을 가공하는 방법 등이 있다.
이러한 종래 기술에 따른 대역저지필터에 있어서는 대역저지필터의 대역폭을 조절하기 위하여는 주요 구성품인 하우징(10)의 공동(20)의 넓이가 달라지도록 재가공하거나, 전송선로(50)와 공진기(80)간의 거리 조절을 위하여 전송선로(50)나 공진기(80)의 두께가 달라지도록 재가공하거나, 격막(60)을 가공하여 윈도우(70) 사이즈를 조절해야 하는 등 주요 부품에 대한 2차 가공이 필수적으로 이루어져야 하는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 가공 방법은 기계 가공으로써 미세한 가공이 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 대역저지필터의 대역 폭을 가변할 수 있는 커플링 튜닝 플레이트를 대역저지필터를 구성하는 공진기에 구비시키고, 커플링 튜닝 플레이트와 전송선로간 거리를 가변하는 것에 따라 공진기와 전송선로간 커플링을 조절함으로써 대역저지필터의 대역폭을 용이하게 조절할 수 있는 커플링 플레이트를 구비한 대역저지필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 커플링 플레이트를 구비한 대역저지필터는 내부에 소정간격으로 구획된 다수의 공동(cavity)이 형성되고 상부가 커버와 결합되는 하우징; 하우징 외부로부터 내부로 각각 끼워진 입력측 커넥터 및 출력측 커넥터; 입력측 커넥터와 출력측 커넥터 사이에 다수의 공동을 따라 연결된 전송선로; 다수의 공동 각각에 형성되며, 전송선로 일측에 배치되는 다수의 공진기; 및 전송선로와 소정거리 이격된 상태로 다수의 공진기 각각에 형성되며, 전송선로와의 거리가 가변되는 것에 따라 전송선로와 공진기간 커플링값을 조절하는 커플링 튜닝 플레이트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 커플링 튜닝 플레이트는 공진기에 솔더링된 것이 바람직하다.
또한, 커플링 튜닝 플레이트는 공진기의 외주면 일측에서 전송선로 방향으로 연장형성되어 전송선로 상부에 위치하도록 구성된 것이 바람직하다.
그리고, 커플링 튜닝 플레이트는 구리, 알루미늄, 황동, 순동, 은 및 철 중 하나로 구성된 것이 바람직하다.
한편, 커버에는 커플링 튜닝 플레이트와 전송선로간 거리를 조절하기 위한 다수의 튜닝 홀이 커플링 튜닝 플레이트의 상면에 대응되도록 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 커버의 튜닝 홀은 박막의 덮개 부재에 의해 차폐된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면 커플링 튜닝 플레이트를 대역저지필터를 구성하는 공진기에 구비시키고, 커플링 튜닝 플레이트와 전송선로간 거리를 가변하는 것에 따라 공진기와 전송선로간 커플링을 조절함으로써 대역저지필터의 주요 구성품인 하우징이나 전송선로 및 공진기의 재가공이 없이 대역저지필터의 대역폭을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 대역저지필터를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1에 나타낸 대역저지필터의 하나의 공동(cavity) 단면도,
도 3은 종래 기술에 따른 대역저지필터의 회로도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터를 나타낸 사시도,
도 6은 도 5에 나타낸 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터의 하나의 공동(cavity) 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 대역저지필터의 회로도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였다.
또한, 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략하기로 하는데, 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에 나타낸 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터의 하나의 공동(cavity) 단면도이다.
본 발명에 따른 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터는 도 4에서는 분해된 상태를 나타내고, 도 5에서는 결합된 상태를 나타내고 있다.
여기서, 하우징(210)은 내부에 소정간격으로 구획된 다수의 공동(cavity)(220)이 일 방향으로 형성된다.
그리고, 하우징(210) 양측 외부로부터 내부로는 입력측 커넥터(230)와 출력측 커넥터(240)가 각각 끼워지고, 하우징(210) 내부의 입력측 커넥터(230)와 출력측 커넥터(240)에는 공동(220)을 따라 전송선로(250)가 연결되어 있다.
한편, 다수의 공동(220)은 윈도우(270)가 형성된 격막(260)에 의해 구획되며, 다수의 공동(220) 각각에는 공동(220) 하부에서 상부로 수직한 방향이면서 전송선로(250)와 소정거리 이격된 일측으로 공진기(280)가 설치되어 있다.
그리고, 공진기(280)의 외주면 일측에서 전송선로(250) 방향으로 연장형성되어 전송선로(250) 상부에 위치하는 소정길이의 커플링 튜닝 플레이트(290)가 구성된다. 이때, 커플링 튜닝 플레이트(290)는 공진기(280)의 일측면에 솔더링부재(300)를 이용하여 부착할 수 있다. 이러한 커플링 튜닝 플레이트(290)는 전송선로(250)와 공진기(280)간 커플링 값을 조절하기 위한 것으로 금속 물질로 구성할 수 있다.
한편, 하우징(210) 상부면에는 커버(310)와 결합하기 위한 다수의 결합홈(320)이 형성되며, 커버(310)에는 하우징(210) 상부면의 다수의 결합홈(320)에 대응되는 다수의 결합홀(330)이 형성되어 커버(310)와 하우징(210)의 결합홈(320)이 결합나사(340)에 의해 결합된다.
그리고, 커버(310)에는 커플링 튜닝 플레이트(290)와 전송선로(250)간의 거리를 조절하기 위한 다수의 튜닝 홀(350)이 커플링 튜닝 플레이트(290)에 대응되도록 형성되어 있다.
이러한, 튜닝 홀(350)을 통해 집게나 바(bar) 등을 사용하여 커플링 튜닝 플레이트(290)와 전송선로(250)간의 거리를 조절함으로써 공진기(280)와 전송선로(250)간 커플링 값을 조절할 수 있다. 그리고, 튜닝 홀(350)을 통해 공진기(280)와 전송선로(250)간 커플링 값을 조절한 후에는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 덮개 부재(360)를 이용하여 해당 튜닝 홀(350)을 막는다. 이때, 덮개 부재(360)는 알루미늄 재질의 박막 스티커로서 접착제를 이용하여 커버(310)의 튜닝 홀(350)을 차폐시키고 있다.
그러므로, 대역저지필터의 주요 구성품인 하우징(210), 전송선로(250) 및 공진기(280) 등의 재가공 없이도 대역폭을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
다시 말하면, 대역저지필터에서의 대역폭(Band width)을 전송선로(250)와 공진기(280) 사이의 커플링을 변화시켜 조절하는데, 이러한 커플링은 전송선로(250)와 공진기(280) 사이에 존재하는 커패시턴스(C)에 따라 조절할 수 있고, 이때 커플링 튜닝 플레이트(290)를 조정함으로써 전송선로(250)와 공진기(280) 사이의 커패시턴스를 용이하게 조절할 수 있게 된다.
한편, 하우징(210), 전송선로(250), 공진기(280) 및 커플링 튜닝 플레이트(290)는 주로 구리, 알루미늄, 황동, 순동, 은 및 철 등과 같은 금속기지로 구성된다.
도 7은 본 발명에 따른 대역저지필터의 회로도이다.
본 발명에 따른 대역저지필터의 회로는 도 7에 나타낸 바와 같이, 입력측 커넥터(230)와 출력측 커넥터(240) 사이에 연결된 전송선로(250)는 입력 및 출력 터미네이션(Term1)(Term2) 사이의 다수의 LC 병렬 공진회로(251)(252)(253)(254)(255)로 나타낼 수 있고, 다수의 공진기(280)는 다수의 LC 병렬 공진회로(251)(252)(253)(254)(255) 사이에 연결된 LC 직렬 공진회로(281)(282)(283)(284)로 나타낼 수 있다.
그리고, 커플링 튜닝 플레이트(290)에 의해 전송선로(250)와 공진기(280) 사이는 제1 내지 제4가변 커패시터(VC1)(VC2)(VC3)(VC4)로 나타낼 수 있다. 한편, 제1 내지 제4가변 커패시터(VC1)(VC2)(VC3)(VC4) 각각의 커패시턴스는 전송선로(250)와 공진기(280) 사이의 유전율, 단면적 및 거리에 의해 정해지므로 커플링 튜닝 플레이트(290)를 조절하는 것에 따라 가변된다.
따라서, 대역저지필터의 대역폭을 조절하기 위하여 전송선로(250)와 공진기(280)간 거리를 조절하는 방법으로는 전송선로(250)나 공진기(280)의 두께를 원하는 대역폭에 맞도록 가공할 필요없이 커플링 튜닝 플레이트(290)에 의해 조절할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아니다.
따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 범위내에서 다양한 변형이나 개조가 이루어질 수 있음은 말할 나위가 없다.
예를 들어, 본 발명의 상세한 설명 및 도면에서는 중공의 사각형의 공진기가 있는 필터를 예로 들었으나 공진기의 형상은 특별히 한정되지 않는다.
그리고, 튜닝 홀을 스티커와 같은 덮개 부재를 이용하여 막았지만, 튜닝 홀보다 넓은 너비의 별도의 캡(cap)과 나사부재 등을 이용하여 커버의 튜닝 홀을 캡을 이용해 덮을 수도 있다.
또한, 공진기에 솔더링된 커플링 튜닝 플레이트의 형상 역시 원형 플레이트, 타원형 플레이트, 사각형 플레이트 중 하나의 형상을 예로 들었으나 이러한 형상 역시 특별히 한정되는 것은 아니다.
210 : 하우징 220 : 공동
230 : 입력측 커넥터 240 : 출력측 커넥터
250 : 전송선로 260 : 격막
270 : 윈도우 280 : 공진기
290 : 커플링 튜닝 플레이트 300 : 솔더링 부재
310 : 커버 320 : 결합홈
330 : 결합홀 340 : 결합나사
350 : 튜닝 홀 360 : 덮개 부재

Claims (6)

  1. 내부에 소정간격으로 구획된 다수의 공동(cavity)(220)이 형성되고 상부가 커버(310)와 결합되는 하우징(210);
    상기 하우징(210) 외부로부터 내부로 각각 끼워진 입력측 커넥터(230) 및 출력측 커넥터(240);
    상기 입력측 커넥터(230)와 상기 출력측 커넥터(240) 사이에 상기 다수의 공동(220)을 따라 연결된 전송선로(250);
    상기 다수의 공동(220) 각각에 형성되며, 상기 전송선로(250) 일측에 배치되는 다수의 공진기(280); 및
    상기 전송선로(250)와 소정거리 이격된 상태로 상기 다수의 공진기(280) 각각에 형성되며, 상기 전송선로(250)와의 거리가 가변되는 것에 따라 상기 전송선로(250)와 상기 공진기(280)간 커플링값을 조절하는 커플링 튜닝 플레이트(290);를 포함하되;
    상기 커플링 튜닝 플레이트(290)는 상기 공진기(280)의 외주면 일측에서 상기 전송선로(250) 방향으로 연장형성되어 상기 전송선로(250) 상부에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커플링 튜닝 플레이트(290)는 상기 공진기(280)에 솔더링된 것을 특징으로 하는 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커플링 튜닝 플레이트(290)는 구리, 알루미늄, 황동, 순동, 은 및 철 중 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커버(310)에는 상기 커플링 튜닝 플레이트(290)와 상기 전송선로(250)간 거리를 조절하기 위한 다수의 튜닝 홀(350)이 상기 커플링 튜닝 플레이트(290)의 상면에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 커버(310)의 상기 튜닝 홀(350)은 박막의 덮개부재(360)에 의해 차폐된 것을 특징으로 하는 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터.
KR1020100122626A 2010-12-03 2010-12-03 커플링 튜닝 플레이트를 구비한 대역저지필터 KR101187644B1 (ko)

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