KR101315878B1 - Dual mode dielectric resonator filter - Google Patents

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KR101315878B1 KR1020120038111A KR20120038111A KR101315878B1 KR 101315878 B1 KR101315878 B1 KR 101315878B1 KR 1020120038111 A KR1020120038111 A KR 1020120038111A KR 20120038111 A KR20120038111 A KR 20120038111A KR 101315878 B1 KR101315878 B1 KR 101315878B1
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김철동
강창희
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세원텔레텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A duplex mode dielectric resonator filter is provided to improve the degree of integration by reducing overall volume and size. CONSTITUTION: Housing forms two or more cavities. At least one tuning rod (300) adjusts the frequency of a duplex mode. A coupling loop (400) controls the amount of electrostatic coupling. A conductor plate (500) has a diameter smaller than the diameter of the dielectric resonator. An input connector and an output connector are connected to the cavity, respectively.

Description

이중 모드 유전체 공진기 필터{Dual mode dielectric resonator filter}Dual mode dielectric resonator filter

본 발명은 유전체 공진기 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 모드 유전체 공진기를 통해 캐비티(cavity)의 수를 절반으로 줄임으로써 필터를 소형화함은 물론 품질계수의 향상과 삽입 손실을 개선할 수 있고, 대역폭이 넓은 특성을 가지며 특정 외형에 구애됨 없이 다양한 형태로 제작 가능한 이중 모드 유전체 공진기 필터에 대한 것이다.
The present invention relates to a dielectric resonator filter, and more particularly, by reducing the number of cavities by half through a dual mode dielectric resonator, it is possible to reduce the size of the filter and to improve the quality factor and the insertion loss. It is a dual-mode dielectric resonator filter that has a wide bandwidth and can be manufactured in various forms regardless of a specific shape.

무선 이동통신 서비스의 급속한 성장으로 각종 통신기기에 대한 수요가 급증하고 있다. 무선 이동통신에 사용되는 통신기기의 무선 송수신 시스템을 구성하는 RF부품으로는 안테나, 전력증폭기, 듀플렉서, 대역 통과 필터, 방향성 결합기, 전력 분배기/합성기 등이 있다.The rapid growth of wireless mobile communication service is increasing the demand for various communication devices. RF components constituting a wireless transmission / reception system of a communication device used for wireless mobile communication include an antenna, a power amplifier, a duplexer, a band pass filter, a directional coupler, and a power divider / synthesizer.

이 중에서 대역 통과 필터는 RF 및 마이크로웨이브 시스템을 통해 입력되는 신호와 출력되는 신호를 손실이 적은 값으로 통과시키며 통과 대역 이외의 부분을 제거하는 역할을 하며, 또 인접통신 채널에 장애가 되는 소음방사를 억제하고, 원하는 신호만 수신하기 위해서 높은 주파수 선택도가 요구된다.Among them, the band pass filter passes the input and output signals through the RF and microwave system with low loss value, removes the parts other than the pass band, and prevents the noise radiation that impedes the adjacent communication channel. High frequency selectivity is required to suppress and receive only the desired signal.

이러한 대역 통과 필터 중에서 기지국이나 중계기 등에 사용되는 부품은 주로 알루미늄을 이용한 캐비티(cavity) 필터나 비유전율(Relative dielectric constant)이 큰 유전체 공진기(Dielectric Resonator)를 이용한 유전체 공진기 필터가 주로 사용되고 있다.Among the band pass filters, a component used in a base station or a repeater is mainly used as a cavity filter using aluminum or a dielectric resonator filter using a dielectric resonator having a large dielectric constant.

특히 유전체 공진기 필터는 유전체 공진기의 높은 유전상수로 인해 대부분의 전자계가 유전체 내부에 갇히기 때문에 도체 손실이 매우 작다. 따라서 캐비티 필터(cavity filter)보다 높은 Q(quality factor) 값을 얻을 수 있고, 또 유전체 공진기가 갖는 높은 온도 안정성 때문에 온도에 대한 안정도 특성을 갖는 필터를 제작할 수 있다.In particular, the dielectric resonator filter has a very small conductor loss because most of the electromagnetic fields are trapped inside the dielectric due to the high dielectric constant of the dielectric resonator. Therefore, a higher quality factor (Q) value can be obtained than a cavity filter, and a filter having stability against temperature can be manufactured due to the high temperature stability of the dielectric resonator.

또한, 동일한 주파수대에서 동작하는 다른 필터에 비해 상대적으로 작기 때문에 최근 들어 절실히 요구되는 소형화 및 경량화에도 적합하며, 다양한 모드의 형성으로 이중 모드(Dual Mode)의 구현이 가능하다.In addition, since it is relatively small compared to other filters operating in the same frequency band, it is also suitable for miniaturization and light weight, which are required in recent years, and it is possible to implement a dual mode by forming various modes.

한편, 유전체 공진기 필터는 그 구조에 따라 TM(Transverse Magnetic) 모드, TEM(Transverse ElectroMagnetic) 모드, TE(Transverse Electric) 모드 등으로 구분할 수 있으며, 이 중에서 Q 특성이 뛰어난 TM 모드 공진기에 대한 기술로는 미국 특허번호 제7,106,152호 등에 개시된 바 있다.Meanwhile, the dielectric resonator filter can be classified into TM (Transverse Magnetic) mode, TEM (Transverse ElectroMagnetic) mode, and TE (Transverse Electric) mode according to its structure. US Patent No. 7,106,152 and the like.

이러한 TM 모드 공진기는 기존의 TEM 모드 공진기(캐비티 필터 구조)에 비해 높은 Q 값을 갖기 때문에 동일한 크기에서 40% 가량의 개선된 Q 특성을 보이고, 이로 인해 TM 모드 공진기 필터는 TEM 모드 공진기 필터에 비해 매우 작은 사이즈로 설계될 수 있으며, 동일한 크기에서 삽입 손실이 적고 감쇠 특성이 우수한 필터를 설계할 수 있는 장점이 있다.Since the TM mode resonator has a higher Q value than the conventional TEM mode resonator (cavity filter structure), the TM mode resonator filter has an improved Q characteristic of about 40% at the same size. It can be designed in a very small size, and has the advantage of designing a filter with low insertion loss and excellent attenuation at the same size.

도 1 및 도 2를 참조하여 기존의 이중 모드를 갖는 4-Pole형 유전체 공진기 필터 구조를 살펴보면, 도체 하우징(10)의 공동(cavity) 내부의 중심에 디스크 형태의 유전체 공진기(12)가 알루미나와 같은 다른 유전체 지지대(13)에 의해 각각 고정 설치된다.Referring to FIGS. 1 and 2, in the conventional dual-pole four-pole dielectric resonator filter structure, a disk-shaped dielectric resonator 12 is formed at the center of the cavity of the conductor housing 10. It is fixedly installed by the same other dielectric support 13, respectively.

그리고 캐비티(11)는 유전체 공진기(12)들 간의 커플링을 연속적으로 형성하기 위해 소정 크기의 윈도우가 형성된 칸막이에 의해 구획되며, 그 윈도우에는 커플링 양을 미세하게 조정 가능하도록 커플링 나사(15)가 커버를 통해 설치된다.The cavity 11 is partitioned by a partition in which a window of a predetermined size is formed to continuously form the coupling between the dielectric resonators 12, and the coupling screw 15 is finely adjusted in the window so as to finely adjust the amount of coupling. ) Is installed through the cover.

그리고 유전체 공진기(12)의 상단부에는 튜닝용 홈이 형성될 수 있으며, 이 홈에 대응되는 위치의 커버(16)에는 공진 주파수를 미세하게 조절하기 위한 튜닝 나사(14)가 고정용 너트와 더불어 설치된다.In addition, a tuning groove may be formed at an upper end of the dielectric resonator 12, and a tuning screw 14 for finely adjusting the resonance frequency is installed on the cover 16 corresponding to the groove along with the fixing nut. do.

또한, 하우징(10)의 양측면에는 외부로부터 주파수를 입력하기 위한 입력커넥터(18)와 내부에서 필터링된 주파수를 출력하기 위한 출력커넥터(19)가 장착되며, 입력커넥터(18)는 입력급전루프와 접속되고 출력커넥터(19)는 출력급전루프와 접속되는 데 입력급전루프는 입력커넥터(18)로부터 들어오는 신호를 첫 번째 유전체 공진기(12-1)에 전달하는 역할을 하고, 출력급전루프는 마지막 유전체 공진기(12-4)로부터의 신호를 출력커넥터(19)로 전달하는 역할을 하게 된다.In addition, both sides of the housing 10 are equipped with an input connector 18 for inputting a frequency from the outside and an output connector 19 for outputting the filtered frequency therein, and the input connector 18 is provided with an input feed loop. Connected and the output connector 19 is connected to the output feed loop. The input feed loop delivers the signal coming from the input connector 18 to the first dielectric resonator 12-1, and the output feed loop is the last dielectric. It serves to transfer the signal from the resonator (12-4) to the output connector (19).

이와 같은 종래 구조의 이중 모드 유전체 공진기 필터는 유전체 공진기의 부피가 주파수에 반비례하여 매우 커지는 단일 모드 방식에 비해 유전체 공진기의 개수와 캐비티의 개수를 절반으로 줄일 수 있기 때문에 필터의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있는 장점이 있다.The conventional dual-mode dielectric resonator filter can reduce the number of dielectric resonators and the number of cavities by half compared to the single mode method in which the volume of the dielectric resonator becomes large in inverse proportion to frequency, thereby miniaturizing and reducing the filter weight. There are advantages to it.

즉, 단일 모드 방식은 한 개의 유전체 공진기에서 하나의 공진기 효과만을 발생하는데 반하여 이중 모드 방식에서는 한 개의 유전체 공진기에서 두 개의 공진기 효과를 얻을 수 있다.That is, the single mode method generates only one resonator effect in one dielectric resonator, whereas in the dual mode method, two resonator effects can be obtained in one dielectric resonator.

그러나 유전체 지지대(13)를 하우징의 캐비티(11) 내에 고정해야 하는 구조적 특성상 기구적으로 그 부피 및 크기를 줄이는데 제약이 따를 수밖에 없는 데다 삽입손실을 작게 유지하면서 소형화하기에는 한계가 있다.However, due to the structural characteristics of fixing the dielectric support 13 in the cavity 11 of the housing, there is a limitation in mechanically reducing its volume and size, and there is a limit to miniaturization while keeping the insertion loss small.

또한, 종래에는 캐비티들 간의 모드가 캐비티의 중심을 기준으로 X, Y축 방향으로 결합되는 구조이고, 각각의 공진 주파수 조정용 튜닝 나사와 정전결합량 조절용 커플링 나사가 X, Y축 상에 위치하여 3개 이상의 캐비티를 가지는 필터를 제작할 경우 마치 'ㄹ' 또는 'V'자 형태로만 배열이 가능하고 일렬로 배치할 수 없기 때문에 무선중계 장치의 함체 내에 실장되는 각종 통신 시스템 모듈의 배치 및 함체의 공간효율에 많은 제약을 주어 결과적으로 무선중계 장치의 전체적인 부피 및 크기를 증가시키는 문제점이 있다.In addition, conventionally, the mode between the cavities is coupled to the X, Y axis direction with respect to the center of the cavity, each of the tuning screw for adjusting the resonance frequency and the coupling screw for adjusting the amount of electrostatic coupling is located on the X, Y axis In the case of manufacturing a filter having three or more cavities, it is possible to arrange only in the form of 'ㄹ' or 'V' and cannot arrange them in a line. Therefore, various communication system modules mounted in the enclosure of the radio relay device and the space of the enclosure There are many restrictions on the efficiency, and as a result, there is a problem of increasing the overall volume and size of the radio relay device.

그뿐만 아니라 종래의 유전체 공진기 필터는 윈도우의 크기에 따라 각 캐비티에 장착된 유전체 공진기 간의 커플링 양을 조정하여 불요파의 발생을 억제하고 있는데 광대역 특성을 구현하기 위해 윈도우 폭을 넓힐 경우 스퓨리어스(spuroius)나 너치(notch)와 같은 비정상적인 신호가 발생하는 문제점이 있다.In addition, the conventional dielectric resonator filter suppresses the generation of unwanted waves by adjusting the amount of coupling between dielectric resonators mounted in each cavity according to the size of the window. In order to realize wideband characteristics, spurious Or an abnormal signal such as a notch is generated.

한편, 무선통신시스템에 현재 널리 적용되고 있는 RRH(Remote radio head)의 경우 2개의 송신경로와 2개의 수신경로로 구성된다. 이와 같은 구조의 RRH는 송신과 수신 신호를 분리하는 필터로 듀플렉서, 신호를 증폭하는 전력증폭기, 송신 및 수신 신호처리를 위한 디지털보드, 전원공급기, 송신 및 수신 주파수 변환 기능을 갖는 트랜시버와 이러한 모듈을 수용하고 신호를 증폭하는 전력증폭기에서 발생하는 열을 방출하기 위한 방열핀을 포함하는 함체로 이루어진다.Meanwhile, the RRH (Remote radio head), which is widely applied to a wireless communication system, is composed of two transmission paths and two reception paths. The RRH is a filter that separates transmission and reception signals. It is a filter that separates the transmission and reception signals. It consists of a housing including heat dissipation fins for dissipating heat generated by a power amplifier for accommodating and amplifying a signal.

그리고 함체는 상부와 하부 두 개의 구획으로 나뉘며 하부에는 송수신 신호를 분리하는 듀플렉서가 위치하고, 상부에는 듀플렉서를 제외한 상기에서 언급한 모든 모듈이 위치하여 전체적인 부피 및 크기가 증가하게 된다. 함체 내부의 하부에 듀플렉서만 위치시키는 이유는 주로 그 크기와 부피 때문이다. In addition, the enclosure is divided into two compartments, the upper and the lower, and the duplexer for separating the transmission and reception signals is located at the bottom, and all the above-mentioned modules except the duplexer is located at the top to increase the overall volume and size. The only reason for placing the duplexer in the lower part of the enclosure is mainly because of its size and volume.

현재 상용화되는 듀플렉서는 송신용 필터와 수신용 필터를 하나의 모듈로 구성한 제품인데 일반적으로 RRH에는 캐비티 필터 또는 TE모드 유전체 필터가 널리 사용된다. 또 필터는 각각의 송신과 수신경로에 최소 5개 이상의 다수의 공진기로 구성되며, 각각의 공진기는 시스템에서 요구하는 삽입손실을 만족시키기 위해서 보편적으로 3000 이상의 품질계수(Quality factor)를 갖도록 설계하므로 그 부피가 매우 커질 수밖에 없고, 이러한 이유로 함체 내부의 하부 전체를 사용할 수밖에 없는 문제점이 있다.Currently commercially available duplexers consist of a transmission filter and a reception filter as a single module. Generally, a cavity filter or a TE mode dielectric filter is widely used in an RRH. In addition, the filter is composed of at least five or more resonators in each transmission and reception path, and each resonator is generally designed to have a quality factor of 3000 or more to satisfy the insertion loss required by the system. The volume is inevitably very large, and for this reason, there is a problem in that the entire lower part of the enclosure is used.

일반적으로 캐비티 필터의 크기는 동축 공진기(Coaxial resonator) 구조의 크기에 따라 결정되며, 그 품질계수는 아래와 같은 수식으로 공진기 구조와 관계된다.In general, the size of the cavity filter is determined by the size of the coaxial resonator structure, and the quality factor is related to the resonator structure by the following equation.

Figure 112012029151746-pat00001
Figure 112012029151746-pat00001

여기서 a는 공진기 지름, b는 캐비티 지름, 그리고 δ는 표피두께(skin depth)이다.
Where a is the resonator diameter, b is the cavity diameter, and δ is the skin depth.

대한민국 등록특허공보 제10-0631450호(2006.10.04.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0631450 (2006.10.04.) 대한민국 등록특허공보 제10-0783860호(2007.12.10.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0783860 (2007.12.10.) 대한민국 등록특허공보 제10-0737618호(2007.07.10.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0737618 (2007.07.10.) 대한민국 등록특허공보 제10-0390351호(2003.07.10.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0390351 (2003.07.10.) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0054899호(2011.05.25.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0054899 (2011.05.25.) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0109445호(2009.10.20.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0109445 (2009.10.20.) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0074290호(2011.06.30.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0074290 (2011.06.30.)

박도영, 유전체 공진기 전자기 분포 특성 연구 및 이중 모드 대역 통과 필터의 구현(서강대학교 대학원 석사학위 논문, 2003).Do-Young Park, A Study on Electromagnetic Distribution Characteristics of Dielectric Resonators and Implementation of Dual-Mode Bandpass Filter (Master's Thesis, Sogang University, 2003). 김주영 외 3명, 원통형 유전체 공진기 필터 특성 연구(대한전자공학회, 하계종합학술대회 논문집 제25권 제1호, 2002).Kim, Ju-Young and 3 others, A Study on the Characteristics of Cylindrical Dielectric Resonator Filter (Korean Society of Electronics Engineers, Vol.25 No.1, 2002). 맹주승, 온도 안정성을 고려한 유전체 공진기 대역 통과 필터 설계에 관한 연구(순천향대학교 대학원 석사학위 논문, 2003).A Study on the Design of Dielectric Resonator Bandpass Filter Considering Temperature and Stability (M.S. Thesis, Soonchunhyang University, 2003).

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항 및 문제점의 해결에 역점을 두어 넓은 대역폭을 가지며 이중 모드 유전체 공진기를 통해 캐비티의 개수를 절반으로 줄임으로써 소형화를 이룰 수 있고, 필터의 함체 내에 배열 및 배치가 용이한 새로운 형태의 이중 모드 유전체 공진기 필터를 개발하고자 예의 연구하던 중 본 발명을 창안하게 되었다.Accordingly, the inventors of the present invention can achieve miniaturization by reducing the number of cavities in half through a dual mode dielectric resonator, with a wide bandwidth, with an emphasis on solving the above-described problems and problems, and easy to arrange and arrange in the housing of the filter. The present invention was invented during the intensive study to develop a new type of dual mode dielectric resonator filter.

따라서 본 발명의 목적은 특정 형태에 구애됨 없이 다양한 형태로 제작할 수 있도록 하는 유전체 공진기 필터를 제공하는 데 있는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a dielectric resonator filter which can be manufactured in various forms without being bound to a specific form.

본 발명의 다른 목적은 외형의 부피 및 크기를 줄일 수 있도록 하는 유전체 공진기 필터를 제공하는 데 있는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a dielectric resonator filter that can reduce the volume and size of an outline.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 양태는, 적어도 둘 이상의 캐비티가 형성된 하우징과, 원기둥형으로 이루어져 하면이 상기 하우징의 캐비티 바닥면에 각각 부착되며, 사방 외주연에 그 중심축에 대하여 평행하게 절단되어 상기 캐비티들 간의 모드 결합을 유도하는 자계 벽면이 형성된 유전체 공진기와, 상기 하우징의 캐비티들 내에 설치되어 이중 모드의 주파수를 조정하는 적어도 하나 이상의 튜닝봉과, 상기 유전체 공진기의 자계 벽면들 중 어느 하나와 대향하도록 상기 하우징의 캐비티들 사이 벽면에 장착되어 정전결합량을 조절하는 커플링루프와, 상기 유전체 공진기의 상면에 부착되며 그 원기둥의 지름보다 작은 지름을 갖는 원판형 도체판과, 상기 유전체 공진기의 자계 벽면들 중 상기 커플링루프와 대향하는 자계 벽면과 인접하는 다른 자계 벽면과 대향하도록 상기 하우징에 장착되어 상기 캐비티와 각각 연결되는 입력 및 출력커넥터를 포함하는 이중 모드 유전체 공진기 필터를 제공한다.In order to achieve the object as described above, an embodiment of the present invention, the housing is formed with at least two or more cavities, the cylindrical bottom surface is attached to the bottom surface of the cavity of the housing, respectively, on the outer periphery of the central axis A dielectric resonator having a magnetic field wall surface cut parallel to and inducing mode coupling between the cavities, at least one tuning rod installed in the cavities of the housing to adjust the frequency of the dual mode, and magnetic field wall surfaces of the dielectric resonator. A coupling loop mounted on a wall between the cavities of the housing so as to face any one of the housings and controlling an amount of electrostatic coupling, a disk-shaped conductor plate attached to an upper surface of the dielectric resonator and having a diameter smaller than that of the cylinder; Magnetic field facing the coupling loop among magnetic field walls of the dielectric resonator Face to face the other wall surface magnetic field adjacent to the fitted to the housing to provide a double mode dielectric resonator filter including a respectively connected to the input and output connectors and the cavity.

이로써 본 발명은 유전체 공진기 필터를 구현함에 있어 이중 모드 유전체 공진기를 통해 캐비티의 수를 절반으로 줄임으로써 필터를 소형화를 이룰 수 있을 뿐만 아니라 캐비티들 간의 정전결합이 용이하고 필터의 특성 저하 및 특정 형태에 구애됨 없이 다양한 형태로 제작 가능하여 필터의 설치에 따른 작업의 용이성 및 범용성을 제고할 수 있다.As a result, the present invention can reduce the size of the cavities by halving the number of cavities through the dual mode dielectric resonator in the implementation of the dielectric resonator filter, as well as facilitating the electrostatic coupling between the cavities and deteriorating the characteristics of the filter and the specific shape. It can be manufactured in various forms without any particular concern, thus improving the ease and generality of the work according to the installation of the filter.

본 발명의 다른 실시 양태로, 상기 캐비티는 그 단면이 사각형으로 이루어지고, 상기 유전체 공진기의 자계 벽면은 상기 사각형의 캐비티 모서리와 대향하도록 배치될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the cavity may be rectangular in cross section, and the magnetic field wall of the dielectric resonator may be disposed to face the rectangular cavity edge.

본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 도체판은 원판형의 외주연에 그 중심축에 대하여 평행하게 절단되어 이중 모드 결합을 유도하는 전계 벽면이 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the conductor plate may be formed with at least one electric field wall surface that is cut parallel to its central axis at the outer circumference of the disc shape to induce a dual mode coupling.

본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 유전체 공진기는 상기 자계 벽면들 사이에 그 중심축과 평행하게 관통된 이중 모드 결합용 튜닝홀이 적어도 하나 이상으로 형성되고, 상기 튜닝홀과 동일축 상에 상기 튜닝봉이 위치될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the dielectric resonator is formed with at least one tuning hole for dual mode coupling parallel to the central axis between the magnetic field walls, the coaxial with the tuning hole The tuning rods can be positioned.

본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 하우징의 캐비티 바닥면에는 상기 튜닝홀과 대응하여 삽입 결합되는 위치결정돌기가 형성될 수 있다.In another embodiment of the present invention, a positioning protrusion which is inserted and coupled to correspond to the tuning hole may be formed on the bottom surface of the cavity of the housing.

본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 튜닝봉은 상기 유전체 공진기의 자계 벽면들 중 상기 입력 및 출력커넥터와 대향하는 자계 벽면을 제외한 다른 자계 벽면과 대향하는 위치에 각각 설치될 수 있다.
In another embodiment of the present invention, the tuning rods may be installed at positions facing each other of the magnetic field wall except for the magnetic field wall facing the input and output connectors of the magnetic field walls of the dielectric resonator.

상기와 같은 과제 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 원기둥형 유전체 공진기의 사방 외주연에 자계 벽면을 형성하고, 이를 캐비티의 중심축에 대하여 45도 방향에 위치되도록 장착함으로써 캐비티들 간의 정전결합이 용이하고 필터의 특성 저하 및 특정 형태에 구애됨 없이 다양한 형태로 제작 가능하여 필터의 설치에 따른 작업의 용이성 및 범용성을 제고할 수 있다.According to the present invention having the above-described problem solving means and configurations, the magnetic field wall is formed on all four outer peripheries of the cylindrical dielectric resonator, and the electrostatic coupling between the cavities is facilitated by mounting the magnetic wall in a 45 degree direction with respect to the central axis of the cavity. In addition, it is possible to manufacture in various forms without deteriorating the characteristics of the filter and the specific form, thereby improving the ease of operation and generality according to the installation of the filter.

또한, 필터를 실장하는 무선중계 장치의 전체적인 부피 및 크기를 줄일 뿐만 아니라 무선중계 장치 내에 실장되는 각종 통신 시스템 모듈의 배치 및 함체의 공간효율성을 극대화하여 집적도를 향상시키고, 이를 통해 무선중계 장치의 소형화, 경량화 및 슬림화는 물론 원가 절감을 도모할 수 있다.In addition, not only reduces the overall volume and size of the wireless relay device for mounting the filter, but also improves the degree of integration by maximizing the space efficiency of the arrangement and enclosures of various communication system modules mounted in the wireless relay device, thereby miniaturizing the wireless relay device. In addition to weight reduction and slimming, cost reduction can be achieved.

그뿐만 아니라 도체판을 통해 이중 모드 결합과 공진 주파수 조절이 가능하므로 한 종류의 이중 모드 유전체 공전기를 이용하여 여러 밴드의 필터를 제작할 수 있다.
In addition, the dual-mode coupling and resonant frequency can be adjusted through the conductor plate, so that a filter of several bands can be manufactured using one type of dual-mode dielectric medium.

도 1 및 도2 는 종래의 기술에 따른 유전체 공진기 필터의 일례를 나타낸 예시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터를 나타낸 평면 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터를 나타낸 단면 구성도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기를 나타낸 구성도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터의 등가회로도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터의 도체판 크기에 따른 주파수와 Q 값의 변화를 나타낸 그래프,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터의 공진 특성 중 삽입 손실을 나타낸 그래프,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터의 공진 주파수를 3차원 전자기장 해석을 통해 구한 그래프,
도 10은 종래의 기술에 따른 유전체 공진기 필터의 공진 주파수를 3차원 전자기장 해석을 통해 구한 그래프,
1 and 2 is an exemplary view showing an example of a dielectric resonator filter according to the prior art,
3 is a plan view showing a dielectric resonator filter according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view showing a dielectric resonator filter according to an embodiment of the present invention;
5 is a block diagram showing a dielectric resonator according to an embodiment of the present invention;
6 is an equivalent circuit diagram of a dielectric resonator filter according to an embodiment of the present invention;
7 is a graph showing changes in frequency and Q value according to the size of a conductor plate of a dielectric resonator filter according to an embodiment of the present invention;
8 is a graph illustrating insertion loss among resonance characteristics of a dielectric resonator filter according to an exemplary embodiment of the present invention;
9 is a graph obtained by analyzing a resonance frequency of a dielectric resonator filter according to an embodiment of the present invention through three-dimensional electromagnetic field analysis;
10 is a graph obtained by a three-dimensional electromagnetic field analysis of the resonant frequency of the dielectric resonator filter according to the prior art,

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Prior to this, the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and it is to be understood that these are construed in accordance with the technical idea of the present invention and interpreted in a way that is commonly or generally recognized in the technical field.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.The accompanying drawings are exaggerated or simplified to illustrate and explain the structure and operation of the present invention in order to facilitate understanding and clarity, and it should be understood that each component does not exactly coincide with the actual size.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기를 나타낸 것이다.3 and 4 show a dielectric resonator filter according to an embodiment of the present invention, Figure 5 shows a dielectric resonator according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터는 크게 하우징(100), 유전체 공진기(200), 튜닝봉(300), 커플링루프(400), 도체판(500), 입력 및 출력커넥터(600)(700)를 포함하여 구성된다.3 to 5, the dielectric resonator filter according to the embodiment of the present invention is largely the housing 100, the dielectric resonator 200, the tuning rod 300, the coupling loop 400, the conductor plate ( 500), and input and output connectors 600, 700.

하우징(100)은 내부가 소정의 간격으로 격벽에 의해 구획되어 일정 형상의 캐비티(110)를 적어도 둘 이상 갖는 도체로 이루어지고, 내부는 전기적 성능을 안정화하고 전도성을 최대화하기 위해 은도금 처리할 수 있다.The housing 100 is formed of a conductor having at least two or more cavities 110 having a predetermined shape, the interior of which is divided by a partition at predetermined intervals, and the interior may be silver plated to stabilize electrical performance and maximize conductivity. .

그리고 하우징의 캐비티(110) 바닥면에는 유전체 공진기(200)의 장착 위치를 정확하게 설정하기 위해 유전체 공진기(200)의 튜닝홀(220)과 대응하여 삽입 결합되는 위치결정돌기(120)가 형성될 수 있다.In addition, a positioning protrusion 120 may be formed on the bottom surface of the cavity 110 of the housing to be inserted and coupled to the tuning hole 220 of the dielectric resonator 200 in order to accurately set the mounting position of the dielectric resonator 200. have.

여기서 캐비티(110)의 형상은 사각형 공동이나 원형 공동과 같이 등대칭성을 갖는 육면체나 원기둥 형태로 형성된다.Here, the shape of the cavity 110 is formed in the shape of a cube or a cylinder having isosymmetry such as a rectangular cavity or a circular cavity.

또한, 하우징(100)은 그 개구면을 개폐하는 덮개를 포함할 수 있다. 이 경우 하우징(100)과 그 덮개는 상호 대응하는 위치에 다수의 나사구멍을 형성하여 나사 결합방식으로 결합할 수 있고, 납땜이나 접착제 등으로 고정할 수도 있다.
In addition, the housing 100 may include a cover for opening and closing the opening surface. In this case, the housing 100 and its cover may be coupled to each other by forming a plurality of screw holes at corresponding positions, and may be fixed by soldering or adhesive.

유전체 공진기(200)는 하면이 하우징의 캐비티(110) 바닥면에 각각 부착되어 순차적으로 연결되며, 원기둥형의 사방 외주연에 캐비티(110)들 간의 모드 결합을 유도하는 자계 벽면(210)이 그 가상의 중심축에 대해 평행하도록 절단하여 형성된다.The dielectric resonator 200 has a lower surface attached to the bottom surface of the cavity 110 of the housing, and are sequentially connected to each other. The magnetic field wall 210 that induces mode coupling between the cavities 110 on the outer circumferential periphery of the cylindrical shape is the same. It is formed by cutting parallel to an imaginary central axis.

그리고 유전체 공진기의 자계 벽면(210)은 하우징의 캐비티(110)가 사각형으로 이루어진 경우 인접하는 다른 유전체 공진기의 자계 벽면과 마주하지 않도록 캐비티(110)의 구석과 대향하여 배치된다.The magnetic field wall surface 210 of the dielectric resonator is disposed to face the corner of the cavity 110 so as not to face the magnetic field wall surface of another adjacent dielectric resonator when the cavity 110 of the housing is rectangular.

즉, 도 6의 등가회로도와 같이 유전체 공진기의 자계 벽면(210)은 두 개의 모드로 하우징의 캐비티(110) 내에서 서로 직각을 이루며, 이 두 개의 모드는 X, Y축으로부터 45도 각도를 가지고 여기되도록 배치되어 서로 이웃하는 두 개의 공진 모드가 연속적으로 결합될 수 있다.That is, as shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 6, the magnetic field wall surface 210 of the dielectric resonator is perpendicular to each other in the cavity 110 of the housing in two modes, and the two modes have an angle of 45 degrees from the X and Y axes. Two resonant modes arranged to be excited and neighboring each other may be successively coupled.

여기서 유전체 공진기(200) 내에서 형성된 전기장은 직교하는 4개의 자계 벽면(210) 중 서로 마주하는 2개의 자계 벽면에 필드가 형성되며, 이렇게 형성된 공진 모드와 수직인 방향으로 2차의 공진 모드를 이루어 이중 모드가 형성된다.Here, the electric field formed in the dielectric resonator 200 has a field formed on two magnetic field walls facing each other among the four magnetic field walls 210 orthogonal to each other, and forms a secondary resonance mode in a direction perpendicular to the resonance mode thus formed. Dual mode is formed.

그리고 유전체 공진기의 자계 벽면(210)들 사이에는 그 중심축과 평행하게 관통된 이중 모드 결합용 튜닝홀(220)이 적어도 둘 이상으로 형성되고, 이 튜닝홀(220)과 동일축 상에는 튜닝봉(300)이 위치된다.The magnetic field wall 210 of the dielectric resonator has at least two dual mode coupling tuning holes 220 formed in parallel with the central axis thereof, and on the same axis as the tuning hole 220, a tuning rod ( 300) is located.

즉, 튜닝홀(220)은 유전체 공진기(200) 내에서 상호 독립적이면서 직교하게 발생하는 이중 모드 사이에 모드 결합이 일어나도록 하며, 또 그 결합량을 조절하기 위해 형성된다.That is, the tuning holes 220 are formed to allow mode coupling between the dual modes that are independent of each other and orthogonally occur in the dielectric resonator 200, and to adjust the amount of coupling.

여기서 튜닝홀(220)이 중심축으로부터 사방 위치에 형성될 경우 유전체 공진기(200)의 중심에서 떨어진 거리에 따라 모드 결합의 세기가 달라지므로 필터의 통과 대역폭 등에 따라 중심에서 떨어지는 거리가 변경될 수는 있지만 서로 대칭형으로 형성된다.In this case, when the tuning holes 220 are formed at four positions from the central axis, the strength of the mode coupling varies according to the distance away from the center of the dielectric resonator 200, and thus the distance falling from the center may be changed according to the passband of the filter. But they are formed symmetrically to each other.

또한, 사방의 튜닝홀(220) 중 임의의 하나 또는 유전체 공진기(200)의 중심에서 대각선 방향으로 대향하는 두 개의 튜닝홀을 선택하여 그 각각에 튜닝봉(300)을 삽입한 후 그 중심축 방향으로 위치를 이동시키면 유전체 공진기(200) 내에서 발생하는 상호 독립적인 두 모드 사이의 결합량이 조절된다.Further, any one of the four tuning holes 220 or two tuning holes opposing diagonally from the center of the dielectric resonator 200 are selected, and the tuning rods 300 are inserted into each of them, and then the center axis direction thereof is inserted. Moving the position to adjust the amount of coupling between two mutually independent modes occurring in the dielectric resonator 200.

그리고 유전체 공진기(200)의 하면에 은 또는 동으로 얇은 막을 입힌 후 하우징의 캐비티(110) 바닥면과 납땜으로 결합할 수 있다.A thin film may be coated on the bottom surface of the dielectric resonator 200 with silver or copper, and then soldered to the bottom surface of the cavity 110 of the housing.

즉, 원활한 방열을 위해 유전체 공진기(200)의 하면이 하우징의 캐비티(110) 내부의 바닥면과 밀착되게 조립하는 것이 매우 중요하며, 만일 이 부분이 불안할 경우 온도변화에 따른 특성변화가 심하여 상용화 제품에 적용이 불가능할 수 있고, 또 유전체 볼트를 사용할 경우 공진기의 손실은 유지되나 진동에 의한 파손이 쉽게 일어나며, 도체 볼트를 사용할 경우 고정에 대한 신뢰성은 확보하나 공진기의 손실을 저하시키고 불필요한 스퓨리어스를 유발할 수 있다.That is, it is very important to assemble the lower surface of the dielectric resonator 200 in close contact with the bottom surface of the cavity 110 of the housing for smooth heat dissipation. It may not be applicable to the product, and if the dielectric bolt is used, the loss of the resonator is maintained, but the breakage caused by vibration occurs easily, and if the conductor bolt is used, the reliability of fixing is secured, but the loss of the resonator may be reduced and unnecessary spurious may be caused. Can be.

그리고 유전체 공진기(200)의 중심축 상에는 고정홀(230)이 형성될 수 있고, 이 경우 고정홀(230)에서는 전장(E-field)이 0(zero)이 되기 때문에 유전체 또는 도체 볼트를 삽입하여 하우징의 캐비티(110) 바닥면에 고정할 수도 있으며, 또 불필요한 다른 스퓨리어스 모드를 제거할 수 있다.
The fixing hole 230 may be formed on the central axis of the dielectric resonator 200. In this case, since the electric field is zero in the fixing hole 230, a dielectric or conductor bolt is inserted. It can also be fixed to the bottom surface of the cavity 110 of the housing, and can remove other unnecessary spurious modes.

튜닝봉(300)은 도체나 유전체 등으로 이루어져 이중 모드의 공진 주파수를 미세하게 조정하기 위해 하우징의 캐비티(110)들 내에 적어도 하나 이상으로 하우징(100)을 통해 설치된다.The tuning rod 300 is made of a conductor, a dielectric, or the like, and is installed through the housing 100 in at least one of the cavities 110 of the housing to finely adjust the resonance frequency of the dual mode.

즉, 튜닝봉(300)은 유전체 공진기의 자계 벽면(210)들 중 입력 및 출력커넥터(600)(700)와 대향하는 자계 벽면(210)을 제외한 다른 자계 벽면(210)과 대향하는 위치에 각각 설치된다.That is, the tuning rod 300 is located at positions facing the magnetic field wall 210 except for the magnetic field wall 210 facing the input and output connectors 600 and 700 among the magnetic field wall 210 of the dielectric resonator. Is installed.

또한, 튜닝봉(300)은 유전체 공진기의 튜닝홀(220)과 동일한 위치에 설치되거나 튜닝홀(220)과 동일한 축 상에서 유전체 공진기(200)의 외부에 위치하여 이중 모드 간의 결합량을 미세하게 조정하게 된다.In addition, the tuning rod 300 is installed at the same position as the tuning hole 220 of the dielectric resonator or located outside the dielectric resonator 200 on the same axis as the tuning hole 220 to finely adjust the coupling amount between the dual modes. Done.

여기서 튜닝봉(300)은 하우징의 캐비티(110) 바닥면에서 상하로 이동 가능하게 하는 튜닝 스크류 형태로 구비될 수 있다.
Here, the tuning rod 300 may be provided in the form of a tuning screw to move up and down on the bottom surface of the cavity 110 of the housing.

커플링루프(400)는 유전체 공진기(200)들 간의 정전결합량을 조절하여 불요파의 발생을 억제하는 기능을 수행하기 위해 유전체 공진기의 자계 벽면(210)들 중 어느 하나와 대향하도록 하우징의 캐비티(110)들 사이 벽면에 장착된다.The coupling loop 400 adjusts the amount of electrostatic coupling between the dielectric resonators 200 so as to face any one of the magnetic field walls 210 of the dielectric resonator so as to suppress the generation of the unwanted wave. It is mounted on the wall between the 110.

여기서 커플링루프(400)와 튜닝봉(300)은 하우징(100)의 하면에서 그 회전에 따라 캐비티(110) 내로 삽입되는 형태로 길이의 조절 가능하게 장착함으로써 장착의 편의성과 소요시간을 줄일 수 있다.Here, the coupling loop 400 and the tuning rod 300 may be inserted into the cavity 110 according to the rotation of the lower surface of the housing 100 so that the length of the coupling loop 400 and the tuning rod 300 may be adjusted to reduce the convenience and time required for mounting. have.

즉, 커플링루프(400)는 이중 모드로 공진하는 각 캐비티(110)들 간의 결합 시에 단일 모드만 결합 및 통과시키기 위해 유전체 공진기의 자계 벽면(210)들 중 어느 하나와 대향하여 위치하게 되며, 이때 결합량은 크기 및 유전체 공진기(200)와의 간격 조절을 통해 조정할 수 있다.
That is, the coupling loop 400 is positioned to face any one of the magnetic field walls 210 of the dielectric resonator so as to couple and pass only the single mode at the time of coupling between the cavity 110 resonating in the dual mode. In this case, the coupling amount may be adjusted by adjusting the size and spacing with the dielectric resonator 200.

도체판(500)은 유전체 공진기(200)의 지름보다 작은 지름을 갖는 원판형으로 이루어져 유전체 공진기(200)의 상면에 부착된다.The conductor plate 500 is formed in a disc shape having a diameter smaller than that of the dielectric resonator 200 and attached to the upper surface of the dielectric resonator 200.

그리고 도체판(500)은 이중 모드 결합을 유도하도록 외주연에 그 중심축에 대해 평행하도록 절단된 전계 벽면(510)이 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.In addition, the conductive plate 500 may be formed with at least one electric field wall surface 510 cut parallel to its central axis at an outer circumference thereof to induce a dual mode coupling.

여기서 도체판(500)과 하우징의 캐비티(110) 사이에는 일정 간격을 갖는 틈새에 의해 공기층이 형성된다.Here, the air layer is formed between the conductor plate 500 and the cavity 110 of the housing by a gap having a predetermined interval.

또한, 단일 공진기 내에서 형성되는 이중 모드 간의 결합대역폭은 도체판(500)의 부분적인 절단 모양과 이중 모드 결합용 튜닝홀(220)의 위치에 따라 결정된다.
In addition, the coupling bandwidth between the dual modes formed in the single resonator is determined according to the partial cutting shape of the conductor plate 500 and the position of the tuning hole 220 for the dual mode coupling.

입력커넥터(600)는 외부로부터 주파수를 입력하기 위해 유전체 공진기의 자계 벽면(210)들 중 커플링루프(400)와 대향하는 자계 벽면과 인접하는 다른 자계 벽면과 대향하도록 하우징(100)에 장착되어 캐비티(110)와 연결되며, 출력커넥터(700)는 내부에서 필터링된 주파수를 출력하기 위해 유전체 공진기의 자계 벽면(210)들 중 커플링루프(400)와 대향하는 자계 벽면과 인접하는 다른 자계 벽면과 대향하도록 하우징(100)에 장착되어 캐비티(110)와 연결된다.The input connector 600 is mounted to the housing 100 to face another magnetic field wall adjacent to the magnetic field wall facing the coupling loop 400 among the magnetic field walls 210 of the dielectric resonator to input a frequency from the outside. Connected to the cavity 110, the output connector 700 is adjacent to the magnetic field wall facing the coupling loop 400 of the magnetic field walls 210 of the dielectric resonator to output the filtered frequency therein. It is mounted on the housing 100 to face the cavity 110 is connected to the cavity 110.

즉, 캐비티(110)의 단면 형상이 사각형일 경우 입력 및 출력커넥터(600)(700)는 캐비티(110)의 모서리 상에 배치된다.That is, when the cross-sectional shape of the cavity 110 is rectangular, the input and output connectors 600 and 700 are disposed on the corners of the cavity 110.

또한, 입력 및 출력커넥터(600)(700)는 입력 및 출력급전루프(610)(710)와 접속되며, 입력급전루프(610)는 입력커넥터(600)로부터 들어오는 신호를 첫 번째 유전체 공진기(200)에 전달하고, 출력급전루프(710)는 마지막 유전체 공진기(200)로부터 캐비티(110)를 통과하여 필터링된 신호를 수신하여 출력커넥터(700)를 통해 외부로 전달한다. 즉, 입력 및 출력급전루프(610)(710)는 하우징의 캐비티(110) 내에서 입력 및 출력커넥터(600)(700)와 연결되며, 원하는 대역의 신호만 통과시키도록 입출력되는 전자파를 유도한다.
In addition, the input and output connectors 600 and 700 are connected to the input and output feed loops 610 and 710, and the input feed loop 610 receives the signal coming from the input connector 600 in the first dielectric resonator 200. ), And the output feed loop 710 receives the filtered signal from the last dielectric resonator 200 through the cavity 110 and transmits the filtered signal to the outside through the output connector 700. That is, the input and output feed loops 610 and 710 are connected to the input and output connectors 600 and 700 in the cavity 110 of the housing and induce electromagnetic waves input and output to pass only signals of a desired band. .

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터는 종래와 같이 평면상에서 볼 때 정방형인 구조에서 벗어나 직사각형 형태로도 배열할 수 있다. 이에 따라 필터의 중요한 설계 사항인 평면 구조를 한층 특정 형태에 구애됨 없이 자유로이 설계할 수 있는 등 크기나 형상 등의 설계가 용이할 수 있다.The dielectric resonator filter according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above may be arranged in a rectangular shape instead of a square structure in plan view as in the related art. As a result, the planar structure, which is an important design matter of the filter, can be freely designed without being bound to a specific shape, and thus the design of size and shape can be easily performed.

특히 RRH와 같은 함체 구조를 갖는 무선통신시스템에 적용할 경우 그 함체의 하부 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 함체의 하부에 필터 모듈 이외의 RRH 구성 모듈을 용이하게 배치할 수 있으므로 전체적인 시스템의 부피 및 크기를 대폭 개선할 수 있게 된다.
In particular, when applied to a wireless communication system having an enclosure structure such as RRH, not only the space below the enclosure can be used more efficiently, but also the RRH component modules other than the filter module can be easily disposed at the bottom of the enclosure. The volume and size can be greatly improved.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터의 도체판 크기에 따른 주파수와 Q 값의 변화를 측정한 그래프이다. 여기서 X축은 Q 값, Y축은 주파수(MHz)를 나타낸다.7 is a graph measuring changes in frequency and Q value according to the size of a conductor plate of a dielectric resonator filter according to an exemplary embodiment of the present invention. Here, the X axis represents a Q value and the Y axis represents a frequency (MHz).

도 7을 참조하면, 유전체 공진기(200)의 지름과 도체판(500)의 지름이 동일한 비교 예1의 경우 주파수는 낮아지나 Q 값이 저하됨을 알 수 있다. 즉, 캐비티(110)의 사이즈는 최소화할 수 있으나 손실이 증가하여 상용화가 어렵다.Referring to FIG. 7, in Comparative Example 1 in which the diameter of the dielectric resonator 200 and the diameter of the conductor plate 500 are the same, the frequency is lowered but the Q value is lowered. That is, the size of the cavity 110 can be minimized, but the loss increases, making it difficult to commercialize.

반면, 유전체 공진기(200)의 지름보다 도체판(500)의 지름이 작은 본 발명의 실시 예는 Q 값이 상대적으로 높고 설정이 용이하며, 캐비티(110)의 사이즈를 최적화할 수 있다. On the other hand, the embodiment of the present invention in which the diameter of the conductive plate 500 is smaller than the diameter of the dielectric resonator 200 is relatively high, the setting is easy, and the size of the cavity 110 may be optimized.

한편, 비교 예2는 유전체 공진기(200)에 도체판(500)이 부착되지 않은 경우에 대한 것으로, 이 경우 주파수가 높아지고 Q 값도 증가하지만 유전체 공진기(200)의 사이즈가 매우 크고, 이로 인해 캐비티(110)의 사이즈를 최소화하기 어렵다.
On the other hand, Comparative Example 2 is for the case where the conductor plate 500 is not attached to the dielectric resonator 200. In this case, the frequency increases and the Q value increases, but the size of the dielectric resonator 200 is very large. It is difficult to minimize the size of 110.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터의 공진 특성 중 삽입 손실을 나타낸 그래프이다. 여기서 X축은 주파수(GHz), Y축은 손실(dB)을 나타낸다.8 is a graph illustrating insertion loss among resonance characteristics of a dielectric resonator filter according to an exemplary embodiment of the present invention. Here, the X axis represents frequency (GHz) and the Y axis represents loss (dB).

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터는 삽입 손실이 개선됨을 알 수 있다.
That is, it can be seen that the insertion loss is improved in the dielectric resonator filter according to the embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예와 종래의 기술에 따른 유전체 공진기 필터의 공진 주파수를 3차원 전자기장 시뮬레이션을 통해 해석하여 얻은 값을 나타낸 그래프이다.9 and 10 are graphs showing values obtained by analyzing a resonance frequency of a dielectric resonator filter according to an exemplary embodiment of the present invention and a conventional technique through three-dimensional electromagnetic field simulations.

즉, 종래의 유전체 공진기 필터의 경우 결합대역폭은 두 개의 유전체 공진기들을 연결해주는 캐비티들 사이의 윈도우 폭과 큰 상관관계를 이루고 있으며, 30MHz 내외의 대역폭을 가지고 있다.That is, in the case of the conventional dielectric resonator filter, the coupling bandwidth has a large correlation with the window width between the cavities connecting the two dielectric resonators, and has a bandwidth of about 30 MHz.

반면, 본 발명의 실시 예에 따른 유전체 공진기 필터의 경우 결합대역폭이 약 100MHz까지 넓어질 수 있고, 이로 인해 동일한 대역폭을 가지는 종래의 유전체 공진기 필터에 비해 크기를 최소 50% 정도로 줄일 수 있다.
On the other hand, in the case of the dielectric resonator filter according to an embodiment of the present invention, the coupling bandwidth can be widened up to about 100 MHz, thereby reducing the size of the dielectric resonator filter having the same bandwidth by at least 50%.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백하다. 따라서 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments or constructions. Various changes and substitutions may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that changes may be made in the embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the present invention cover the modifications and applications of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

100: 하우징 110: 캐비티
120: 위치결정돌기 200: 유전체 공진기
210: 자계 벽면 220: 튜닝홀
230: 고정홀 300: 튜닝봉
400: 커플링루프 500: 도체판
510: 전계 벽면 530: 고정홀
600: 입력커넥터 610: 입력급전루프
700: 출력커넥터 710: 출력급전루프
100: housing 110: cavity
120: positioning projection 200: dielectric resonator
210: magnetic field wall 220: tuning hole
230: fixing hole 300: tuning rod
400: coupling loop 500: conductor plate
510: electric wall 530: fixing hole
600: input connector 610: input feed loop
700: output connector 710: output feed loop

Claims (6)

적어도 둘 이상의 캐비티가 형성된 하우징;
상기 하우징의 캐비티 바닥면에 하면이 부착되며, 원기둥형의 사방 외주연에 그 중심축에 대하여 평행하게 절단되어 상기 캐비티들 간의 모드 결합을 유도하는 자계 벽면이 형성된 유전체 공진기;
상기 하우징의 캐비티들 내에 설치되어 이중 모드의 주파수를 조정하는 적어도 하나 이상의 튜닝봉;
상기 유전체 공진기의 자계 벽면들 중 어느 하나와 대향하도록 상기 하우징의 캐비티들 사이 벽면에 장착되어 정전결합량을 조절하는 커플링루프;
상기 유전체 공진기의 상면에 부착되며 그 유전체 공진기의 지름보다 작은 지름을 갖는 원판형 도체판;
상기 유전체 공진기의 자계 벽면들 중 상기 커플링루프와 대향하는 자계 벽면과 인접하는 다른 자계 벽면과 대향하도록 상기 하우징에 장착되어 상기 캐비티와 각각 연결되는 입력 및 출력커넥터;
를 포함하며,
상기 유전체 공진기는 상기 자계 벽면들 사이에 그 중심축과 평행하게 관통된 이중 모드 결합용 튜닝홀이 적어도 둘 이상으로 형성되고, 상기 튜닝홀과 동일축 상에 상기 튜닝봉이 위치된 것을 특징으로 하는 이중 모드 유전체 공진기 필터.
A housing in which at least two cavities are formed;
A dielectric resonator having a lower surface attached to the bottom surface of the cavity of the housing and having a magnetic field wall surface which is cut parallel to its central axis on a cylindrical outer periphery to induce mode coupling between the cavities;
At least one tuning rod installed in the cavities of the housing to adjust the frequency of the dual mode;
A coupling loop mounted on a wall between the cavities of the housing so as to face any one of the magnetic field walls of the dielectric resonator to adjust the amount of electrostatic coupling;
A disk-shaped conductor plate attached to an upper surface of the dielectric resonator and having a diameter smaller than that of the dielectric resonator;
An input and an output connector mounted on the housing so as to face another magnetic wall wall adjacent to the magnetic wall wall facing the coupling loop among the magnetic wall walls of the dielectric resonator;
Including;
The dielectric resonator may have at least two dual mode coupling tuning holes penetrated in parallel with the central axis between the magnetic field walls, and the tuning rod is positioned on the same axis as the tuning hole. Mode dielectric resonator filter.
제1항에 있어서,
상기 캐비티는 그 단면이 사각형으로 이루어지고, 상기 유전체 공진기의 자계 벽면은 상기 사각형의 캐비티 모서리와 대향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 이중 모드 유전체 공진기 필터.
The method of claim 1,
And wherein the cavity is rectangular in cross section and the magnetic wall surface of the dielectric resonator is disposed to face the cavity edge of the quadrangle.
제1항에 있어서,
상기 도체판은 원판형의 외주연에 그 중심축에 대하여 평행하게 절단되어 이중 모드 결합을 유도하는 전계 벽면이 적어도 하나 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 이중 모드 유전체 공진기 필터.
The method of claim 1,
And the conductor plate has at least one electric field wall surface that is cut parallel to its central axis at an outer periphery of a disc shape and induces a dual mode coupling.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 하우징의 캐비티 바닥면에는 상기 튜닝홀과 대응하여 삽입 결합되는 위치결정돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 이중 모드 유전체 공진기 필터.
The method of claim 1,
And a positioning protrusion inserted into and coupled to the tuning hole on the bottom surface of the cavity of the housing.
제1항에 있어서,
상기 튜닝봉은 상기 유전체 공진기의 자계 벽면들 중 상기 입력 및 출력커넥터와 대향하는 자계 벽면을 제외한 다른 자계 벽면과 대향하는 위치에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 이중 모드 유전체 공진기 필터.
The method of claim 1,
And the tuning rods are disposed at positions facing each other of the magnetic field walls except for the magnetic field walls facing the input and output connectors of the magnetic field walls of the dielectric resonator.
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