KR101617004B1 - Pim을 최소화하고 아크 발생을 방지하는 공진기 및 공진기 필터 - Google Patents

Pim을 최소화하고 아크 발생을 방지하는 공진기 및 공진기 필터 Download PDF

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Abstract

공동형 공진기 및 이를 이용한 공진기 필터가 개시된다. 공동용 공진기는, 상부를 제외한 나머지 면이 밀폐되고 내부에 공동(cavity)이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 상부에 결합되는 덮개부와, 상기 하우징 내부의 공동에 배치되는 공진 도체, 그리고, 상기 하우징의 측벽과 상기 공진 도체의 사이에 높이 조절되도록 배치되는 튜닝용 도체를 포함하도록 구성되어 부접합에 의한 PIM의 발생을 최소화하고 공진기 내부에서의 스파크 발생을 차단한다.

Description

PIM을 최소화하고 아크 발생을 방지하는 공진기 및 공진기 필터 {Resonator to minimize PIM and prevent Arc and Resonator Filter using the same}
본 발명은 공진기 및 이를 이용한 공진기 필터에 관한 것으로서, 특히 PIM(passive intermodulation distortion)의 발생을 최소화하고 공진기와 아크(Arc) 발생을 방지할 수 있는 구조의 공진기 및 이를 이용한 공진기 필터에 관한 것이다.
RF 통신 시스템에서 송?수신 필터가 필수적으로 사용된다. 특히 신호를 안테나를 통해 외부로 전송하는 경로 상에 배치되는 송신 필터에는 대 전력이 통과하며, 이때, 필터에 포함된 공진기의 작은 비선형성(non-linearity)으로 인해 PIM이 발생하게 된다.
필터가 비선형성을 가지는 경우에 필터의 입력 전류 Ii와 출력전류 Io 사이의 일반적인 관계식은,
Figure 112014089858715-pat00001
식(1)
의 관계를 가지며, 여기서, K1 >> kn ( n ≥ 2) 이며, 특히 일반적인 입력 신호 스펙트럼 (input signal spectrum)은 여러 개의 주파수 스펙트럼으로 구성되며 다음과 같다.
Figure 112014089858715-pat00002
식(2)
식 (2)를 식 (1)에 적용시키면 많은 PIM이 발생되며, 특히 사용중인 주파수 대역(In-Band)에서 발생된 PIM으로 인해 심각한 문제가 발생된다.
일반적으로, 식 (1)에서, kn (n ≥ 2)의 값이 k1에 비하여 대단히 작기 때문에 PIM 값은 -90dBc 보다 작게 나타난다.
그러나, 송·수신 필터가 함께 안테나에 결합된 듀플렉서(duplexer) 및 이 듀플렉서들이 복수개가 안테나에 결합된 필터 시스템에서는 송신 필터에 발생된 작은 PIM 성분 중에서 수신 대역에 해당하는 성분 (식 (1)에서 n=3, 5, 7...의 홀수값)은 수신 신호를 내포하게 된다. 따라서, 수신 시스템에서 강한 노이즈 성분으로 작용하여 수신 감도를 심각하게 저하시킨다.
이와 같은 RF 필터에서 생기는 비선형성의 원인 중 하나는 도체로 구성된 공진기 내부의 금속 접합에서의 PIM 발생이다. 금속체 공동형 RF 공진기는 주로 금속 공동(metal cavity)의 내부에 원통형 또는 변형된 원통형의 형상인 공진 도체가 배치된 구조이다. 이 경우, 공진기 내부는 도금 등에 의해 일체화되지만 공진기 커버와 상기 공진기 커버에 결합된 주파수 특성 튜닝용 튜닝 스크류 사이에서 부접합면이 발생되며 상기 부접합면에서 PIM이 발생될 수 있다.
또한, 종래의 금속체 공동형 RF 공진기는 무선 주파수 필터의 필터링 특성을 튜닝하기 위하여 다수의 튜닝 스크류가 공진기 커버를 관통하여 공진기 내부에 돌출된다. 돌출된 도체는 고전압에 의한 스파크를 쉽게 발생시킨다. 따라서, 공진기 내부에 돌출된 튜닝 스크류와 인접한 공진 도체 사이에서 고전압의 스파크(High-Voltage Breakdown)가 쉽게 발생되어 공진기에 손상이 가해질 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공동형 공진기에서 공진기 커버에 결합되는 튜닝 스크류에 의한 PIM의 발생을 억제하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공동형 공진기에서 공진기 커버에 결합되는 튜닝 스크류와 공진기 내부의 공진 도체 사이에서의 스파크 발생을 억제하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 공동형 공진기는, 상부를 제외한 나머지 면이 밀폐되고 내부에 공동(cavity)이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 상부에 결합되는 덮개부, 상기 하우징 내부의 공동에 배치되는 공진 도체, 그리고 상기 하우징의 측벽과 상기 공진 도체의 사이에 높이 조절되도록 배치되는 튜닝용 도체를 포함한다.
여기서, 상기 공동형 공진기는 상기 튜닝용 도체에 결합되어 상기 튜닝용 도체를 상하 방향으로 이동되게 조절하는 높이 조절부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공동형 공진기는 상기 튜닝용 도체의 외주면을 둘러싸서 상기 튜닝용 도체를 상기 하우징의 측벽과 상기 공진 도체로부터 이격시키는 절연체를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공동형 공진기는 상기 튜닝용 도체가 상기 공진 도체의 상판부의 측면 또는 상기 상판부의 종단에서 하부 방향으로 연장되는 측벽부와 대면되는 면적을 조절하여 필터링 특성을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 공동형 공진기는, 상부를 제외한 나머지 면이 밀폐되고 내부에 공동(cavity)이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 상부에 결합되는 덮개부, 상기 하우징 내부에 배치되는 공진 도체, 그리고, 상기 하우징의 측벽과 상기 공진 도체의 사이에 높이 조절되도록 배치되는 튜닝용 유전체를 포함한다.
여기서, 상기 공동형 공진기는 상기 튜닝용 유전체에 결합되어 상기 튜닝용 유전체를 상하 방향으로 이동되게 조절하는 높이 조절부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 높이 조절부는 외측면에 나사산이 형성되고 상기 튜닝용 유전체의 내측에 형성된 관통홀에 결합되어 회전됨에 따라 상기 튜닝용 유전체의 높이를 변경시킬 수 있다.
여기서, 상기 튜닝용 유전체는 상기 하우징의 측면과 상기 공진 도체 사이에서 좌우로 회전되지 않도록 사각형 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 공동형 공진기는, 상부를 제외한 나머지 면이 밀폐되고 내부에 공동(cavity)이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 상부에 결합되는 덮개부, 그리고, 상기 하우징 내부에 배치되어 전·자계 결합(electro-magnetic coupling)을 발생시키는 한 쌍의 공진 도체를 포함하고, 상기 한 쌍의 공진 도체의 사이에 배치되어 두 공진 도체 간의 결합 계수(coupling coefficient)를 조절하는 튜닝용 도체를 더 포함한다.
여기서, 상기 상기 튜닝용 도체는 일측에 결합된 높이 조절부의 회전에 의해 상기한 쌍의 공진 도체의 상부 일측면과 대면하는 면적이 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 공진기 필터는 상기 설명된 공동형 공진기를 직렬 또는 병렬로 복수 개 배치하여 구현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술된 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 의하면, 공진 주파수의 튜닝을 위하여 구비되는 튜닝 스크류에 의한 PIM의 발생을 최소화하고 공진기 내부에서 돌출된 튜닝 스크류에 의한 스파크 발생을 억제시킨 공동형 공진기 및 이를 이용한 공진기 필터를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 공동형 공진기를 도시한 도면
도 2는 공동형 공진기의 전기적 등가 회로
도 3은 주파수 튜닝을 위한 튜닝스크류가 구비된 공동형 공진기를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공동형 공진기 구조를 도시한 도면
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동형 공진기 구조를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동형 공진기 구조를 도시한 도면
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 공진기 및 이를 이용한 공진기 필터를 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 공동형 공진기를 도시하고 있다.
도 1(a)를 참조하면, 상기 공진기(100)는 도체로 구성되고 내부에 공동(cavity)이 형성된 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내부에 형성되는 공진 도체(120) 및 상기 하우징(110)의 상측에 위치되는 덮개부(130)를 포함한다.
상기 하우징(110)과 내부의 공진 도체(120)는 일체화되어 형성되거나 또는 하우징(110)과 공진 도체(120)를 접합한 후에 표면을 도금 처리하여 하우징(110)과 공진 도체(120) 간의 금속 접합면을 매끈하게 연결시킨다.
상기 덮개부(130)는 상기 하우징(110)의 상부에 접합되며, 상기 접합은 기계적 접합 또는 납땜에 의해 이뤄진다. 구체적으로, 하우징(110)과 덮개부(130)를 밀착시킨 상태에서 양쪽에 강한 힘을 가하여 접합시키면(기계적 접합), 해당 접합면(125)에는 미시적으로 수많은 요철이 존재하며 이로 인해 해당 접합부가 점접합(point contact)의 형태가 된다. 따라서, 상기 접합부에서 터널링 현상(tunneling effect)이 발생되어 전류가 흐르게 되고 이로 인해 비선형성이 나타나며 PIM이 발생한다.
또한, 두 금속 사이를 납땜 등을 통해 접합시키는 경우 납과 다른 금속과의 접합에 의해 두 접합체 사이에 쇼트키 배리어 접합(schottky barrier junction)이 발생되며, 이 접합에서 비선형성이 발생하여 PIM이 발생할 수 있다.
도 1(b)에서 상기 공진 도체(120)로부터 외측 방향으로 방사되는 E-필드 중에서 일부 전기력선(140b)이 상기 덮개부(130)를 향하고, 그 전기력선에 의하여 발생되는 전류가 상기 접합면(125)을 통과함으로 인하여 해당 접합면(125)에서 PIM이 발생하게 된다. 한편, 도 1(c)에서 H-필드(150)는 공진 도체(120)의 주위를 따라 원형으로 형성된다.
도 2에는 상기 도 1의 공진기의 전기적 등가 회로가 도시되어 있다.
상기 공진기의 등가 회로는 인턱터 L과 캐패시터 C로 구성된다. 상기 하우징(110)과 내부의 공진 도체(120) 간에는 부접합이 생성되지 않으므로 인덕터 L에 의해서는 PIM이 발생되지 않는다. 반면에, 공진 도체(120)와 덮개부(130) 사이에 생성되는 캐패시터 Cp를 통과하는 변위 전류(displacement current)는 덮개부(130)와 하우징(110) 간의 접합면을 통과하므로 부접합에 의한 PIM이 발생한다. 따라서, 상기 캐패시터 C는 PIM이 발생되지 않는(PIM free) 캐패시터 성분 Co와 PIM이 발생되는(with PIM) 캐패시터 성분 Cp로 구분할 수 있다.
공진시 인덕터 L을 통과하는 전류 i는 io (PIM free)와 ip (with PIM)로 나뉘어진다. 따라서, ip를 작게 하면 상대적으로 io가 증가하게 되어 PIM을 줄일 수 있다. 결국, ip를 최소화시켜서 i=io가 되도록 공진기 구조를 설계하여 PIM의 발생을 최소화할 수 있으며, 이하에서 ip를 최소화시킬 수 있는 공진기 구조를 도면과 함께 설명하기로 한다.
도 3은 주파수 튜닝을 위한 튜닝스크류가 구비된 공동형 공진기의 구조를 도시하고 있다.
도 3(a)에서, 하우징(210) 내부에 배치된 공진 도체(220)의 상부에는 일정 깊이로 내측 방향으로 함몰된 홀(222)이 형성되며, 상기 덮개부(230)에는 상기 공진 도체(220)의 중심에 대응되는 위치에 튜닝 스크류(250)가 상기 고정용 너트(260)에 의해 고정되어 상기 홀(222)에 일정 깊이만큼 삽입된다. 이때, 상기 튜닝 스크류(250)와 상기 홀(222)은 일정한 간격만큼 이격된다. 주파수 튜닝시에는 해당 필터링 특성을 모니터링하면서 필터링 특성이 최적화되거나 또는 기준치를 만족하도록 상기 튜닝 스크류(250)를 회전시켜서 삽입되는 깊이를 조절한다. 이때, 상기 공진 도체(220)는 원통형이거나 또는 도 3(a)와 같이 상부에 원반 형상의 상판부(225)가 형성될 수 있다. 상판부(225)를 가지는 공진 도체를 사용하는 경우 공진 도체의 길이를 줄일 수 있어서 하우징의 높이를 줄일 수 있다.
하지만, 도 3(b)에 나타난 것처럼 상기 튜닝 스크류(250)가 덮개부(230)를 관통하여 상기 공진 도체(220)의 홀(222)에 삽입되므로 튜닝 스크류(250)와 덮개부(230)가 접하는 접합면(270)에서 부접합이 발생되며. 상기 접합면(270)을 통과하는 전력선에 의해 PIM이 발생될 수 있다. 또한, 상기 튜닝 스크류(250)의 에지 부위에서 정전용량이 집중되므로 상기 홀(222)의 측면과 상기 튜닝 스크류(250) 간의 간격이 적정 거리 이상 유지되어야 하며, 이 간격이 좁아질수록 공진 도체(220)와 튜닝 스크류(250) 간에 고전압의 스파크(High-Voltage Breakdown)가 발생 가능성이 높아지며, 또한 상기 튜닝 스크류가 덮개부(230)에 뽀족하게 돌출되어 있기 때문에 낮은 전압에서도 스파크가 발생될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공동형 공진기의 구조를 도시하고 있다.
도 4(a) 및 도 4(b)를 먼저 참조하면, 상기 공동형 공진기(300)는 주파수 튜닝을 위하여 금속성의 튜닝스크류를 덮개부(330)에 관통되게 고정하는 대신 하우징(310)과 공진 도체(320)의 사이에 높이 조절 가능한 튜닝용 도체(370)를 내부에 포함하는 튜닝부(350)를 삽입하여 주파수 튜닝을 수행한다.
구체적으로, 상기 공동형 공진기(300)는 상부를 제외한 나머지 다섯면이 밀폐되어 내부에 공동(cavity)을 형성하는 하우징(310)과, 상기 하우징(310)의 상부에 밀착 결합되는 덮개부(330)와, 상기 하우징(310) 내부의 공동에 배치되는 공진 도체(320)를 포함한다.
상기 공진 도체(320)는 상기 하우징(310)의 밑면과 결합되어 상부 방향으로 기립 배치된 기둥부(322)와, 상기 기둥부(322)의 상부에 결합되는 평평한 원판 형상의 상판부(324), 그리고, 상기 상판부(324)의 외주면에서 하부 방향으로 일정 길이만큼 돌출되는 원통 형상의 측벽부(326)로 이루어진다.
튜닝부(350)는 상기 측벽부(326)와 상기 하우징(310)의 사이에 배치된다. 상기 튜닝부(350)는 내부가 개방된 원통 형상의 절연체이며, 내측면에는 나사산이 형성될 수 있다. 상기 튜닝부(350)의 내측에는 부도체로 이루어진 높이 조절부(360)가 삽입된다. 이?, 상기 높이 조절부(360)의 외측면은 상기 튜닝부(350)의 내측면에 형성된 나사산에 대응되는 나사산이 형성될 수 있다.
상기 높이 조절부(360)의 하단에는 튜닝용 도체(370)가 결합된다. 상기 튜닝용 도체(370)는 상기 높이 조절부(360)와 동일하게 외측면에 나사산이 형성될 수 있으며, 상기 높이 조절부(360)를 회전시킴에 따라 상기 튜닝부(350)의 내측면을 따라 상하로 이동된다.
주파수 튜닝은 상기 측벽부(326) 또는 상판부(324)의 측면이 상기 튜닝용 도체(370)와 대면하는 면적을 조절하여 상기 대면되는 면적에서 발생되는 캐패시터 용량을 조절함으로써 수행된다. 필터링 특성을 모니터링하면서 상기 높이 조절부(360)를 회전시켜서 상기 튜닝용 도체(370)가 적절한 높이가 되도록 조절하여 필터링 특성을 최적화 또는 기준값 이상이 되도록 조절한 후 상기 덮개부(330)를 솔더링 또는 용접 등에 의해 하우징(310)과 접합시킨다.
이 경우, 상기 공동형 공진기(300)는 덮개부(330)와 하우징(310)간의 접합면(340)을 제외하고 튜닝스크류에 의한 접합면이 발생되지 않으므로 종래의 공동형 공진기에 비해 PIM이 현저하게 감소하게 된다. 또한, 종래의 공동형 공진기(300)에서 공진 도체와 튜닝 스크류의 모서리 간에 발생되는 고전압의 스파크(High-Voltage Breakdown)의 발생 가능성을 제거할 수 있다.
이러한 튜닝 방법은 도 4(c), 4(d)와 같은 비대칭형 공진 도체를 구비한 공동형 공진기에도 적용될 수 있다. 도 4(c), (d)를 참조하면, 상기 공진 도체(420)의 기둥부(422)는 하우징(410)의 공동의 중앙으로부터 일측으로 치우쳐서 배치되며, 기둥부(422)의 상부에 원형 또는 사각형의 상판부(424)가 배치되고, 상기 상판부(424)에서 상기 기둥부(422)와 연결된 측면의 반대 측면에서 하부 방항으로 측벽부(426)가 일정 길이로 연장된다.
튜닝부(450)는 바람직하게는 상기 측벽부(426)가 연장된 상판부(426)와 하우징(410)의 사이에 배치된다. 상기 튜닝부(450)의 내부에 결합되는 높이 조절부(460)를 회전시켜서 튜닝용 도체(470)를 상하로 높이 조절한다. 캐패시터의 값은 상기 튜닝용 도체(470)와 상기 측벽부(426)가 대면하는 면적에 따라 가변적으로 조절될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동형 공진기의 구조를 도시하고 있다.
도 5의 공동형 공진기(500)는 주파수 튜닝을 위하여 도 4의 튜닝용 도체 대신 적절한 유전률을 가지는 유전체를 하우징과 공진 도체 사이에 삽입하여 조절한다.
도 5(a) 내지 5(c)를 살펴보면, 상기 공동형 공진기(500)는 하우징(510)의 측벽과 공진 도체(520)의 측벽부(526) 사이에 튜닝용 유전체(560)가 배치되어 캐패시터 값을 조절한다. 이때, 상기 튜닝용 유전체(560)는 IM이 생기지 않는 유전체 재질(예를 들어, 테프론(Teflon), 렉소라이트(Rexolite) 등)로 이루어질 수 있으며, PIM과 무관한 캐패시터 Co 성분을 늘릴 수 있다. 또한, 상기 공진 도체(520)는 도 3의 원형 상판부가 형성된 형상이거나 도 4의 비대칭형 상판부가 형성된 형상일 수도 있다.
상기 튜닝용 유전체(560)는 좌우로 회전되지 않고 상기 하우징(510)의 측벽과 상기 측벽부(526)에 밀착되도록 사각형 형상으로 구현될 수 있다. 상기 튜닝용 유전체(560)의 중앙에는 나사산이 형성된 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀을 통해 높이 조절부(550)가 결합된다. 상기 높이 조절부(550)는 부도체로 이루어지고 외측면에 나사산이 형성되며 상측에는 상기 높이 조절부(550)를 회전시키기 위하여 십자 또는 일자 홈이 형성될 수 있다. 상기 높이 조절부(550)를 회전시키면 상기 하우징(510)의 측벽과 상기 측벽부(526)에 밀착 고정된 상기 튜닝용 유전체(560)가 상하로 이동하게 된다.
상기 높이 조절부(550)를 회전시켜서 상기 튜닝용 유전체(560)를 적절한 높이로 배치하여 주파수 특성을 조절한 후, 상기 높이 조절부(550)의 상부에 고정 덮개(570)를 씌우고 고정핀(580)을 이용하여 상기 고정 덮개(570)를 공진 도체(520)의 상판부(524)에 고정시킨 후 덮개부(530)를 솔더링 또는 용접 등에 의해 하우징(510)과 접합시킨다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공동형 공진기의 구조를 도시하고 있다.
도 6의 공동형 공진기는 상부를 제외한 나며지 면들이 밀폐되어 내부에 공동을 형성하는 하우징(610)과, 상기 하우징(610)의 상부에 접합되는 덮개부(630)와, 상기 하우징(610)의 내부의 공동에 배치되는 한 쌍의 공진 도체(620)를 포함한다. 즉 상기 공동형 공진기(600)는 하나의 공동에 두 개의 공진기가 배치된 경우와 동일한 구조가 된다. 이 경우, 각각의 공진 도체가 동일한 하우징(510)을 공유하므로 높은 Q값을 가지면서 단일 공진기의 체적을 감소시킬 수 있다.
상기 공진 도체는 하우징(610)의 밑면과 결합되어 상부 방향으로 기립 배치되는 한 쌍의 기둥부(622)와, 상기 기둥부(622)의 상부에 연결된 중앙 부분을 중심으로 양측에 사각형 형상의 측면부가 서로 대칭되게 형성되는 상판부(624), 그리고, 상기 상판부(624)의 양 측면부에서 하부 방향으로 일정 길이만큼 돌출되는 측벽부(626)로 이루어진다.
상기 측벽부(626)는 상기 하우징(610)의 내측 벽면과 일정 거리만큼 이격된다. 상기 측벽부(626)는 상기 상판부(624)의 상기 기둥부(622) 측면을 제외한 나머지 세 면에만 형성될 수 있다.
상기 한 쌍의 공진 도체의 기둥부(522) 사이에서는 전·자계 결합(electro-magnetic coupling)을 하게 되며, 필터 설계시에 필요한 결합 계수(coupling coefficient)를 조절하기 위하여 상기 두 기둥부(522) 사이에 튜닝부(650)가 배치될 수 있다. 상기 튜닝부(650)의 내측에는 높이 조절부(660)가 결합된다. 상기 높이 조절부(660)는 외측면에 나사산이 형성되고 부도체로 이루어지며 상부에는 회전을 위하여 십자 홈 또는 일자 홈이 형성되고 하부에는 튜닝용 도체(670)가 결합된다. 상기 높이 조절부(660)를 회전시켜서 상기 튜닝용 도체(670)를 상하로 높이 조절한다. 상기 두 공진기 사이의 결합 계수는 상기 공진 도체의 상판부(625)와 상기 튜닝용 도체(670)가 대면하는 면적에 대응하여 발생되는 캐패시터 용량을 조절함에 따라 가변적으로 조절될 수 있다. 이를 통해, PIM을 극소화시키면서 동시에 높은 Q값을 유지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 튜닝용 도체(670)와 공진 도체 사이가 절연체로 차단되므로 고전압의 스파크가 발생될 가능성이 현저히 줄어들게 된다.
경우에 따라서, 상기 도 6의 공동형 공진기(600)는 두 공진 도체(620) 사이에 커플링 튜닝을 위한 상기 튜닝부(650) 이외에 상기 하우징(610)과 상기 측벽부(626) 사이에 주파수 튜닝을 위하여 상기 도 4 내지 도 5의 튜닝부를 하나 이상 더 추가할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 공동형 공진기에 있어서,
    상부를 제외한 나머지 면이 밀폐되고 내부에 공동(cavity)이 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 상부에 결합되는 덮개부;
    상기 하우징 내부의 공동에 배치되는 공진 도체; 및
    상기 하우징의 측벽과 상기 공진 도체의 사이에 높이 조절되도록 배치되는 튜닝용 도체;를 포함하고,
    상기 튜닝용 도체의 외주면을 둘러싸서 상기 튜닝용 도체를 상기 하우징의 측벽과 상기 공진 도체로부터 이격시키고 상기 튜닝용 도체의 상하 이동을 가이드하는 절연체를 더 포함하는,
    공동형 공진기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜닝용 도체에 결합되어 상기 튜닝용 도체를 상하 방향으로 이동되게 조절하는 높이 조절부를 더 포함하는,
    공동형 공진기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜닝용 도체가 상기 공진 도체의 상판부의 측면 또는 상기 상판부의 종단에서 하부 방향으로 연장되는 측벽부와 대면되는 면적을 조절하여 필터링 특성이 조절되는 것을 특징으로 하는,
    공동형 공진기.
  5. 공동형 공진기에 있어서,
    상부를 제외한 나머지 면이 밀폐되고 내부에 공동(cavity)이 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 상부에 결합되는 덮개부;
    상기 하우징 내부에 배치되는 공진 도체; 및
    상기 하우징의 측벽과 상기 공진 도체의 사이에 높이 조절되도록 배치되는 튜닝용 유전체;를 포함하고,
    상기 튜닝용 유전체에 결합되어 상기 튜닝용 유전체를 상하 방향으로 이동되게 조절하는 높이 조절부를 더 포함하는,
    공동형 공진기.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 높이 조절부는 외측면에 나사산이 형성되고 상기 튜닝용 유전체의 내측에 형성된 관통홀에 결합되어 회전됨에 따라 상기 튜닝용 유전체의 높이를 변경시키는,
    공동형 공진기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 튜닝용 유전체는 상기 하우징의 측면과 상기 공진 도체 사이에서 좌우로 회전되지 않도록 사각형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는.
    공동형 공진기.
  9. 공동형 공진기에 있어서,
    상부를 제외한 나머지 면이 밀폐되고 내부에 공동(cavity)이 형성되는 하우징;
    상기 하우징의 상부에 결합되는 덮개부; 및
    상기 하우징 내부에 배치되어 전·자계 결합(electro-magnetic coupling)을 발생시키는 한 쌍의 공진 도체;를 포함하고,
    상기 한 쌍의 공진 도체의 사이에 배치되어 두 공진 도체 간의 결합 계수(coupling coefficient)를 조절하는 튜닝용 도체를 더 포함하고,
    상기 튜닝용 도체의 외주면을 둘러싸서 상기 튜닝용 도체를 상기 두 공진 도체로부터 이격시키고 상기 튜닝용 도체의 상하 이동을 가이드하는 절연체를 더 포함하는,
    공동형 공진기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상기 튜닝용 도체는 일측에 결합된 높이 조절부의 회전에 의해 상기한 쌍의 공진 도체의 상부 일측면과 대면하는 면적이 조절되는 것을 특징으로 하는,
    공동형 공진기.
  11. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 공동형 공진기를 직렬 또는 병렬로 복수 개 배치하여 구현되는,
    공진기 필터.
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