KR101783954B1

KR101783954B1 - Rf 필터 튜닝시스템 및 그를 이용한 필터 제조방법

Info

Publication number: KR101783954B1
Application number: KR1020150139895A
Authority: KR
Inventors: 박남신; 김정회; 이돈용; 서강희; 정종윤; 조상환; 김동천; 김상융; 박용진; 김오권
Original assignee: 주식회사 케이엠더블유
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2015-10-05
Publication date: 2017-11-06
Also published as: CN206148585U; JP6325090B2; WO2017061675A1; FI3361559T3; JP2017537482A; EP3361559A4; EP3361559A1; CN106560950A; KR20170040642A; CN106560950B; EP3361559B1

Abstract

RF 필터의 자동 튜닝시스템 및 그를 이용한 필터 제조방법을 개시한다.
공진소자를 갖는 복수의 캐비티와 각각의 공진소자에 대응하는 위치에 튜닝영역을 갖는 커버를 포함하는 RF 필터를 튜닝하는 RF 필터 튜닝시스템에 있어서, 상기 RF 필터의 캐비티의 공진특성을 측정하는 측정장치; 상기 공진특성을 토대로 상기 RF 필터의 튜닝 값을 계산하는 제어장치; 및 상기 제어장치에 의해 계산된 튜닝값을 토대로 상기 RF 필터를 튜닝하는 튜닝장치를 포함하고, 상기 튜닝장치는 상기 RF 필터의 상기 커버를 타격함으로써, 공진값을 조절하여 상기 RF 필터를 튜닝하는 타격기를 포함하는 RF 필터의 튜닝시스템을 제공한다.

Description

RF 필터 튜닝시스템 및 그를 이용한 필터 제조방법{Tunning System for RF Filter And Manufacturing Method Using Thereof}

본 실시예는 RF 필터의 자동 튜닝시스템 및 그를 이용한 필터 제조방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

무선통신 시스템의 핵심부품 중 하나인 RF 필터는 구조적 특징(가공 및 조립 공차 등)을 보완하기 위해 튜닝 스크류를 이용하여 숙련된 작업자에 의한 수작업을 통해 생산되었다.

하지만, 이러한 수작업 공정은 상당한 숙련도가 필요하며, 개인의 능력과 인력의 확보 여부에 따라 생산량의 급격한 차이를 보이게 되며, 인건비의 상승으로 인한 원가 경쟁력의 상실로 이어져 왔다.

또한, 모든 생산품의 품질이 서로 다르다는 것도 수작업을 통한 생산공정의 큰 문제점 중 하나였다. 이러한 노동 집약적 생산 공정을 자동화하기 위해 수많은 기업과 엔지니어들이 연구개발을 했고, 그에 따라 몇몇 제품들이 공개되었지만, 기본적으로 튜닝 스크류를 적용하는 구조를 가지고 있어서 성공적인 사례는 이루어지지 않았다.

이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위해 공진 주파수 조정용 튜닝 스크류가 없는 벨로우 필터(Bellow Filter)를 개발하여 상용화하였으며, 이를 튜닝하기 위한 자동튜닝장치도 개발되었다.

하지만, 기존 자동튜닝장치는 필터의 입력 또는 출력 포트에서 각 공진소자의 위상값을 순차적으로 측정(1번 공진기 튜닝 시 2번 이후의 모든 공진소자는 전기적으로 쇼트(Short)시킴)한 후 튜닝하고 다음으로 쇼트핀을 제거하고 튜닝하는 방식으로 제작되었다.

이때, 각 공진소자 간의 커플링 조정용 스크류는 정해진 길이에 맞게 미리 수작업으로 조립되어 있어야 하며, 만약 자동튜닝이 완료된 후 필터 전체적인 특성이 목표값에 미치지 못할 경우 숙련된 작업자가 2차 튜닝을 해야 하는 문제점이 있었다.

본 실시예는 RF 필터의 제작에 있어 특성 조정에 필요한 튜닝공정과 관련된 모든 공정을 자동화하는 RF 필터의 자동 튜닝시스템을 제공하는데 있다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 공진소자를 갖는 복수의 캐비티와 각각의 공진소자에 대응하는 위치에 튜닝영역을 갖는 커버를 포함하는 RF 필터를 튜닝하는 RF 필터 튜닝시스템에 있어서, 상기 RF 필터의 캐비티의 공진특성을 측정하는 측정장치; 상기 공진특성을 토대로 상기 RF 필터의 튜닝 값을 계산하는 제어장치; 및 상기 제어장치에 의해 계산된 튜닝값을 토대로 상기 RF 필터를 튜닝하는 튜닝장치를 포함하고, 상기 튜닝장치는 상기 RF 필터의 상기 커버를 타격함으로써, 공진값을 조절하여 상기 RF 필터를 튜닝하는 타격기를 포함하는 RF 필터의 튜닝시스템을 제공한다.

또한, RF 필터 튜닝시스템을 이용하여, 공진소자를 갖는 복수의 캐비티와 각각의 공진소자에 대응하는 위치에 튜닝영역을 갖는 커버를 포함하는 RF 필터를 튜닝하는 방법에 있어서, 튜닝할 상기 캐비티의 공진특성을 측정하는 과정; 튜닝장치의 타격기가 상기 튜닝영역을 타격하는 과정; 및 상기 캐비티에서 원하는 공진특성이 측정되면 타격을 완료하는 과정;을 포함하는 RF 필터 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝하는 방법을 제공한다.

본 실시예에 의하면 RF 필터의 제작에 있어 특성 조정에 필요한 튜닝공정과 관련된 모든 공정을 자동화하는 효과가 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 튜닝공정의 자동화로 인하여 RF 필터를 대량적으로 빠르게 생산할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터의 분리 사시도이다.
도 2의 (a)는 도 1의 커버의 A-A'부분 절단면도이다.
도 2의 (b)는 도 2의 (a) 튜닝 영역에 도트 패턴이 형성된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템의 블록도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템의 개략도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트핀과 측정핀이 사용되는 예시를 도시한 것이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 튜닝장치의 사시도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜닝장치의 튜닝헤드를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템을 이용하여 튜닝방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝방법의 개략적인 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시에에 따른 RF 필터의 캐비티 사이의 커플링 값을 튜닝하는 과정에 대한 세부적인 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터의 캐비티의 공진값을 튜닝하는 과정에 대한 세부적인 흐름도이다.
도 12의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 9에 개시된 복수개의 캐비티를 포함하는 RF 필터의 각각의 공진소자마다 공진소자 사이의 커플링 값을 튜닝하는 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 12의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 도 9에 개시된 복수개의 캐비티를 포함하는 RF 필터의 각각의 캐비티마다 캐비티의 공진값을 튜닝하는 순서를 나타내는 흐름도이다.

이하 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서 제1, 제2, ⅰ), ⅱ), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따르는 RF 필터의 자동 튜닝시스템 및 그를 이용한 필터 제조방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터의 분리 사시도이다. 도 2의 (a)는 도 1의 커버의 A-A'부분 절단면도이다. 도 2의 (b)는 도 2의 (a) 튜닝 영역에 도트 패턴이 형성된 상태를 나타낸 예시도이다.

본 실시예에 따른 RF 필터의 자동 튜닝 시스템(300)을 설명하는데 있어서, 설명의 편의상 본 시스템에 사용되는 RF 필터(100)를 먼저 간단히 살펴본다. 도 1에 도시된 바와 같이 RF 필터(100)는 도전성컨테이너(110)와 커버(120)를 포함한다.

도전성 컨테이너(110) 내부는 격벽으로 나누어져 복수의 캐비티(130)를 구성하고, 캐비티(130)의 중심부에는 공진소자(140)를 포함하며, 캐비티(130)를 나누는 격벽은 인접한 캐비티(130) 간의 커플링을 제공하기 위한 커플링 윈도우(150)를 포함한다.

커버(120)는 도전성 컨테이너(110) 상부를 덮는 것으로, 이하 설명할 튜닝장치(330; 도 3 및 도 4 참조)로 튜닝을 진행할 부분인 튜닝영역(160)과 커플링 튜닝을 위한 관통홀(170)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이 튜닝영역(160)은 튜닝장치(330)에 의한 튜닝을 가능하게 하기 위해 커버(120)의 다른 부분에 비해 얇은 두께를 갖도록 형성되며, 공진소자(140)에 대응하는 커버(120) 부분에 위치한다.

따라서, 타격기(210)에 의해 튜닝영역(160)이 타격되면 튜닝영역(160)은 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 도트 패턴(a)을 형성하게 된다.

튜닝영역(160)의 중앙에는 쇼트홀(180)을 더 포함하며, 쇼트홀(180)은 주파수 튜닝 작업 시에 각 튜닝 영역(160)에 대응되는 공진소자(140)를 쇼트시키기 위한 전도성 쇼트핀(510)이 주입되는 부분이다.

관통홀(170)은 인접한 캐비티(130) 간의 커플링 튜닝을 위한 절단된 나사(미도시)가 들어가는 부분으로 커플링 윈도우(150)가 위치하는 부분의 대응되는 커버(120) 부분에 위치한다.

RF 필터(100)는 주파수 튜닝 작업 시, 측정장치(310; 도 3 및 도 4 참조)에 의해 각각의 공진소자(140)의 공진값을 측정하기 위한 측정포트(190)를 더 포함할 수 있다. 측정포트(190)는 RF 필터(100) 튜닝시 사용되는 것으로 각각의 캐비티(130) 측면에 구비되어 각각의 공진소자(140)와 연결되어 있다.

또한, RF 필터(100)는 송신 회로 또는 수신 회로에 연결하는 포트(195a)와 안테나에 연결하는 포트(195b)를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템의 블록도를 나타낸 것이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템의 개략도를 나타낸 것이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 쇼트핀과 측정핀이 사용되는 예시를 도시한 것이다. 이하에서는 도 3 내지 도 5를 기준으로 RF 필터 자동튜닝시스템(300)을 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 RF 필터 자동튜닝시스템(300)은 측정 장치(310), 제어 장치(320) 및 튜닝 장치(330)를 포함한다. 튜닝 작업 시 RF 필터(100)는 튜닝 장치(330)의 선반에 놓여져 튜닝과정이 진행된다.

측정 장치(310)는 RF 필터(100)의 동작 특성을 계측한다. 즉, 측정 장치(310)는 RF 필터(100)로 기 설정된 주파수의 입력 신호를 제공하고, 이후, RF 필터(100)로부터 입력 신호에 대응되는 출력 신호를 제공받아 RF 필터(100)의 동작 특성을 계측한다.

측정장치(310)는 RF 필터(100)의 포트에 연결하는 측정핀(520)을 더 포함할 수 있으며, 측정핀(520)과 측정장치는 전기적으로 연결되므로 측정핀(520)을 RF 필터(100)의 측정포트(190)에 연결하면 RF 필터(100)의 주파수 특성을 파악할 수 있다.

제어 장치(320)는 측정 장치(310)와 연동되며, 측정 장치(310)로부터 계측된 RF 필터(100)의 동작 특성을 지속적으로 모니터링한다. 제어 장치(320)는 모니터링 결과에 따라 RF 필터(100)의 필터링 특성이 최적화되거나 또는 기준치를 만족하게 될 때까지 튜닝 장치(330)의 동작을 제어한다.

제어 장치(320)는 RF 필터(100)에 구비된 튜닝 영역(160)의 크기나 두께 또는 형상 등의 차이에 따라 각각 적절한 가변량을 가지는 도트 패턴(a)이 형성될 수 있도록 사전에 프로그래밍된다.

또한, 제어장치(320)는 선반에 놓인 RF 필터(100) 커버(120)의 구성인 튜닝영역(160), 관통홀(170) 및 쇼트홀(180)의 위치에 대한 정보를 저장하고 있어 튜닝헤드(340) 및 이송로봇(350)을 포함하는 튜닝장치(330)에 의해 자동적으로 튜닝이 일어날 수 있게 한다.

튜닝 장치(330)는 제어 장치(320)로부터 수신한 제어명령에 따라 타격기(210)를 구동시키며, 타격기(210)에 의해 RF 필터(100)에 구비된 튜닝 영역(160)에 기계적인 충격을 가함으로써 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 튜닝 영역(160)의 바닥면에 다수의 도트 패턴(a)을 형성한다.

또한, 튜닝장치(330)는 RF 필터(100)를 튜닝하기 위한 관통홀(170)에 나사체결하거나 측정핀(520) 또는 쇼트핀(510)을 이동하게 할 수 있으며, 이는 이하에서 설명한다.

RF 필터 자동 튜닝시스템(300)은 나사절단기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 나사절단기(미도시)는 RF 필터(100)의 커플링 튜닝작업에서 사용되는 나사(미도시)를 제어장치(320)에 의해 계산된 값을 기준으로 원하는 길이로 나사(미도시)를 절단하는 역할을 수행한다.

따라서, 나사절단기(미도시)는 제어장치(320)와 연결되어 있으며, 절단된 나사는 이하 설명할 체결기(710)에 의해 RF 필터(100)의 관통홀(170)에 체결된다.

또한, RF 필터 자동 튜닝시스템(300)은 쇼트핀(510)과 사용하지 않는 쇼트핀을 담아두는 쇼트핀박스(530)를 더 포함할 수 있다. 쇼트핀(510)은 RF 필터의 공진소자(140)를 쇼트시키기 위한 전도성 핀으로, RF 필터(100) 커버(120)의 쇼트홀(180)에 끼우면, 공진소자(140)와 쇼트핀(510)이 맞닿아 공진소자(140)가 RF 필터(100) 커버(120)에 쇼트된다.

쇼트핀(510)의 상부는 이하 설명할 그립퍼(720; 도 7참조)가 잡을 수 있는 크기이다.

쇼트핀(510)의 하부(515)는 쇼트홀(180)을 통과할 수 있는 두께와 공진소자(140)에 맞닿을 수 있는 길이를 가지며, 소트핀(510)의 하부(515)는 쇼트핀(510) 내부와 스프링으로 연결되어 외부 압력이 가해지면 쇼트핀 하부(515)의 일부가 쇼트핀(510) 내부로 들어가 길이가 조정된다.

이상에서 설명한 쇼트핀 박스(530) 및 나사절단기(미도시)는 튜닝장치(330)가 이하에서 설명할 이송로봇(350)을 이용하여 이동할 수 있는 범위 내에 위치하게 된다.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 튜닝장치의 사시도를 나타낸 것이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜닝장치의 튜닝헤드를 도시한 것이다. 이하에서는 도 6 및 도 7을 기준으로 본 실시예에 따른 튜닝장치를 설명한다.

튜닝장치(330)는 RF 필터(100) 커버(120)를 튜닝하여 각각의 공진소자(140)에 맞도록 튜닝영역(160)을 튜닝하는 장치로, 이송로봇(350)과 튜닝헤드(340)를 포함한다.

튜닝헤드(340)는 RF 필터(100)를 튜닝하는 장치로, 타격기(210), 그립퍼(720), (710) 및 변위센서(미도시)를 포함한다.

타격기(210)는 RF 필터(100)의 튜닝 영역(160)에 기계적인 충격을 가하여 튜닝영역(160)에 도트패턴(a)을 형성하여 튜닝영역(160)과 튜닝영역(160) 아래의 공진소자(140) 사이의 거리를 미세하게 좁혀 RF필터(100)의 주파수 특성을 조절하는 역할을 한다.

타격기(210)는 튜닝영역(160)을 타격하는 장치로 튜닝영역(160)을 미세하게 타격하여 RF 필터(100)를 튜닝하기 위한 핀(Pin) 형상으로 이루어져 있으며, 상부는 이하 설명할 Z축본체(630)와 연결되어 있어 타격기(210)가 Z축방향(지면과 수직방향)으로 이동하거나 튜닝영역(160)을 타격할 수 있게 된다.

그립퍼(720)는 RF 필터(100)의 튜닝 과정에서 사용되는 쇼트핀(510)을 쇼트해야 하는 공진소자(140) 위의 쇼트홀(180)로 이동시키거나, 측정장치(310)의 측정핀(520)을 해당 포트위치로 이동시키는 경우, 쇼트핀(510) 또는 측정핀(520)의 상부를 잡아 이동시키는 역할을 한다.

따라서, 그립퍼(720)는 집게부분을 포함하고 있으며, 쇼트핀(510)이나 측정핀(520)의 상부를 잡을 수 있다. 이 때 사용되는 쇼트핀(510)이나 측정핀(520)의 상부는 그립퍼(720)가 용이하게 잡을 수 있는 동일한 형태 및 크기로 하는 것이 바람직하다.

체결기(710)는 RF 필터(100)의 캐비티(130)들 간의 커플링 튜닝과정에서 나사절단기(미도시)에 의해 절단된 나사를 나사절단기(미도시)에서 RF 필터(100)의 관통홀(170)로 옮겨 관통홀(170)에 체결하는 역할을 한다.

변위센서(미도시)는 튜닝헤드(340)의 현재 위치를 제어장치(320)에 전송하여 제어장치(320)가 튜닝헤드(340)를 RF 필터(100) 상부의 원하는 위치로 이동하도록 하게 한다.

또한, 변위센서(미도시)는 변위센서(미도시)로부터 타격기(210), 그립퍼(720) 및 체결기(710)가 떨어진 거리를 고려하여, 타격기(210), 그립퍼(720) 및 체결기(710)의 튜닝헤트(340) 구성 중 어느 하나의 구성이 구동될 때, RF 필터(100) 상부의 정확한 위치에서 튜닝작업을 실행할 수 있게 한다.

이송로봇(350)은 튜닝헤드(340)와 연결되어 RF 필터(100) 커버(120)의 튜닝영역(160)에 적절한 개수 및 형상의 도트형상(a)를 형성할 수 있도록 하거나, 쇼트핀을 쇼트홀(180)로 이송하거나 절단된 나사를 관통홀(170)에 체결하기 위해 해당 위치에 튜닝헤드(340)를 이동시키는 장치이다.

이송로봇(350)은 튜닝헤드(340)가 RF 필터(100)가 놓인 선반 위를 RF 필터(100) 상부면 및 지면과 수평하게 움직일 수 있게 한다.

이송로봇(350)은 튜닝헤드(340)가 지면에 수평인 X축방향과 지면에 수평이고 X축에 수직인 Y축 방향으로 움직일 수 있도록 X본체(610)와 Y본체(620)를 포함한다. Y축본체(620)는 Y축 방향으로 길게 고정된 바(Bar)형태의 장치이다.

X축본체(610)는 X축 방향으로 길게 이어지는 장치로, X축본체(610)의 하부는 Y축본체(620) 상부에 연결되어 X축본체(610)가 Y축본체(620)를 따라 Y축방향을 이동한다.

X축본체(610)의 상부 또는 측면에는 튜닝헤드(340)가 연결되어있어, 튜닝헤드(340)는 X축 본체를 따라 X축 방향을 이동한다. 결과적으로, 튜닝헤드(340)는 이송로봇(350)에 의해 RF 필터(100)를 튜닝하기 위해 RF 필터(100) 상부의 원하는 위치로 X축 및 Y축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있게 된다.

튜닝헤드(340)가 이송로봇(350)에 의해 X축방향, Y축 방향 또는 X축방향과 Y축방향을 모두 움직일 경우에는 타격기(210), 그립퍼(720) 또는 체결기(710)와 같은 튜닝헤드(340)의 일부 구성이 RF 필터(100)의 상부에 닿아 튜닝헤드(340)의 X, Y 방향의 움직임을 방해하지 않도록 RF 필터(100) 상부와 일정거리 이상의 간격을 유지한다.

이송로봇(350)은 Z축 본체(630)를 더 포함할 수 있다. Z축본체(630)는 튜닝헤드(340)가 Z축방향으로 이동할 수 있게 Z축방향으로 길게 이어진 장치다.

다만, Z축본체(630)는 튜닝헤드(340)의 타격기(210), 그립퍼(720) 및 체결기(710) 마다 별개의 Z축본체(630)를 구비하는 것이 가능하다. 즉, 튜닝작업에서 타격기(210)는 제 1 Z축본체(640)를 따라 이동하고, 체결기(710)는 제 2 Z축본체(650)를 따라 이동하며, 그립퍼(720)는 제 3 Z축본체(660)를 따라 이동하여 각각이 별개로 이동하게 된다.

따라서, 타격기(210), 그립퍼(720) 또는 체결기(710)의 튜닝헤드(340) 구성 중 어느 하나의 구성이 튜닝작업을 수행할 경우에는 튜닝작업에 필요한 구성만이 Z축방향으로 필터쪽으로 내려와 작업을 수행하는 것이 가능하게 된다.

튜닝헤드(340)는 이송로봇(350)에 의해 자유롭게 이동하여 RF 필터(100)를 튜닝할 수 있으며, 상기에서 설명한 이송로봇(350)은 하나의 예시에 불과하므로, 튜닝헤드(340)를 이동하게 할 수 있는 장치로 통상의 기술자가 용이하게 도출해낼 수 있는 범위에서 다른 형태로의 변형 사용이 가능하다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템을 이용하여 튜닝방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝방법의 개략적인 흐름도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시에에 따른 RF 필터의 캐비티 사이의 커플링 값을 튜닝하는 과정에 대한 세부적인 흐름도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 필터의 캐비티의 공진값을 튜닝하는 과정에 대한 세부적인 흐름도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 9에 개시된 복수개의 캐비티를 포함하는 RF 필터의 각각의 공진소자마다 공진소자 사이의 커플링 값을 튜닝하는 순서를 나타내는 흐름도와 복수개의 캐비티를 포함하는 RF 필터의 각각의 캐비티마다 캐비티의 공진값을 튜닝하는 순서를 나타내는 흐름도이다.

이하에서는 도 8 내지 도 12를 기준으로 본 실시예에 따른 RF 필터 자동 튜닝시스템을 이용한 RF 필터 튜닝방법을 설명한다.

도 8에 도시된 3개의 공진소자(R1, R2, R3)와 3개의 공진소자 각각에 연결된 3개의 측정포트(P1, P2, P3)를 포함하는 개략적인 RF 필터(100) 바탕으로 RF 필터(100)를 튜닝하는 과정을 설명한다.

도 9에 도시된 바와 같이 RF 필터(100)를 튜닝하는 방법은 크게 캐비티들(130) 사이의 커플링 값을 튜닝하는 과정(S1000)과 각각의 캐비티(130)의 공진값의 튜닝하는 과정(S2000)을 통해 RF 필터가 전체적으로 튜닝된다.

도 10에 도시된 바와 같이 캐비티(130) 사이의 커플링 값을 튜닝하는 과정(S1000)은 커플링 값을 튜닝하려는 한 쌍의 캐비티(130) 이외의 캐비티를 쇼트시켜 해당 캐비티(130) 사이의 커플링 값을 구해 그에 맞는 나사를 관통홀(170)에 체결하는 방식으로 진행한다.

커플링 윈도우(150)로 이어진 2개의 캐비티(130)에 측정장치를 연결하는 과정(S1100)을 진행함으로써, 한쌍의 캐비티(130) 사이의 커플링 값을 튜닝하는 과정이 시작된다.

본 실시예에 따르면, 측정장치(310)에 연결된 측정핀(520)을 측정하려는한 쌍의 캐비티(C1, C2)에 연결된 제 1 포트(P1)와 제 2 포트(P2)에 연결한다. 제 1 캐비티(C1)와 제 2 캐비티(C2) 사이에 필요한 커플링 값을 측정장치로 구하기 위함이다.

측정장치(310)와 연결된 캐비티(130) 주위의 캐비티를 강제쇼트하는 과정(S1200)을 진행한다.

본 실시예에 따르면, 제 2 캐비티(C2) 주위에 위치한 제 3 캐비티(C3)를 강제쇼트하게 된다. 커버(120)의 제 3 캐비티(C3)에 대응하는 쇼트홀(180)에 쇼트핀(510)을 주입하여 제 3 캐비티(C3)에서 발생하는 신호를 격리한다. 제 1 캐비티(C1)와 제 2 캐비티(C2) 사이의 커플링 값을 측정하는데 불필요한 변수를 제거하기 위함이다.

측정장치(310)와 연결된 캐비티(130)들 사이의 이격거리를 측정하는 과정(S1300)을 진행한다.

본 실시예에 따르면, 제 1 포트(P1) 및 제 2 포트(P2)를 통해 제 1 캐비티(C1)와 제 2 캐비티(C2)의 공진 이격거리(coupling) 측정한다. 제 1 캐비티(C1)와 제 2 캐비티(C2) 사이에 커플링 윈도우(150)가 있어 측정이 가능하다.

제어장치(320)는 측정장치(310)가 연결된 캐비티(130)들 사이의 관통홀(170)에 체결되어야 할 나사길이 계산하는 과정(S1400)을 진행한다.

본 실시예에 따르면, 확인된 공진 이격거리 기준으로 제 1 캐비티(C1)와 제 2 캐비티(C2) 사이에 체결되어야 할 나사길이 계산한다. 제어장치(320)에 저장된 값과 측정장치(310)에 의해 계산된 값을 비교하여 필요한 나사의 길이를 계산한다.

나사 절단기(미도시)는 나사를 절단하는 과정(S1500)을 수행한다. 제어장치(320)에 의해 계산된 값을 기준으로 나사 절단기는 나사가 필요한 길이를 갖도록 나사를 절단한다.

체결기(710)는 절단된 나사를 측정장치(310)가 연결된 캐비티(130)들 사이의 관통홀(170)에 체결하는 과정(S1600)을 진행한다.

본 실시예에 따르면, 제 1 캐비티(C1)와 제 2 캐비티(C2) 사이의 관통홀(170)에 절단된 나사를 체결한다. 나사절단기(미도시)에 의해 절단된 나사를 관통홀(170)에 체결함으로써 제 1 캐비티(C1)와 제 2 캐비티(C2) 사이의 커플링값의 이격오차 보정된다.

도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기의 과정(S1100 ~ S1600)으로 나머지 캐비티 사이에 대한 커플링 값을 튜닝하는 과정을 진행하게 된다. 도 8에 도시된 실시예에 따르면, 이 후 R2와 R3 사이의 커플링 값을 튜닝하게 된다. 다만, 도 8에 도시된 바와 달리 더 많은 캐비티(130), 공진소자(140) 및 커플링 윈도우(160)를 포함하는 RF 필터(100)의 경우는 커플링 윈도우(160)로 이어진 각각의 캐비티(130)에 따른 커플링 값을 모두 구한다.

상기의 방식으로 RF 필터(100)내의 커플링 윈도우(160)로 이어진 각각의 캐비티(130) 내의 공진소자(140)에 따른 커플링 값을 모두 구하여 절단된 나사를 관통홀(170)에 체결하면 공진소자(140) 사이의 커플링 값을 튜닝하는 과정이 완료된다.

RF 필터(100) 내의 모든 캐비티(130)간의 커플링 튜닝과정(S1000)이 완료되면, 각각의 캐비디(130)의 공진값의 튜닝하는 과정(S2000)이 진행된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 튜닝할 캐비티(130)에 측정장치(310)를 연결하는 과정(S2100)을 진행한다.

제품에 내부신호 검출하기 위한 것으로, 본 실시예에 따르면, 제 1 캐비티(C1)의 공진값을 측정하기 위해 제 1 캐비티(C1)에 연결된 제 1 포트(P1)에 측정장치(310)의 측정핀(520)을 연결한다.

튜닝할 캐비티(130) 주위의 캐비티를 강제쇼트하는 과정(S2200)을 진행한다.

본 실시예에 따르면, 제 1 캐비티(C1) 주위의 제 2 및 제 3 캐비티(C2, C3)를 강제 쇼트하기 위해 제 2 및 제 3 캐비티(C2, C3) 상부에 위치한 쇼트홀(180)에 쇼트핀(510)을 주입하고, 쇼트핀(510)이 제 2 및 제 3 캐비티(C2, C3) 내의 제 2 및 제 3 공진소자(R2, R3)와 접하도록 하여 RF 필터의 제 2 및 제 3 캐비티(C2, C3)를 강제쇼트한다.

제 1 캐비티(C1)의 공진값을 측정하는데 불필요한 변수를 제거하기 위함이다.

튜닝할 캐비티(130)의 공진위치 확인하는 과정(S2300)을 진행한다.

본 실시예에 따르면, 제 1 포트(P1)와 연결된 측정장치(310)로 제 1 캐비티(C1)의 공진위치 확인한다. 제 1 캐비티(C1)의 해당 튜닝영역(160)에 필요한 튜닝값을 계산하기 위함이다.

튜닝장치(330)의 타격기(210)가 RF 필터(100)의 튜닝영역(160)을 타격하는 과정(S2400)을 진행한다.

본 실시예에 따르면, 제어장치(320)는 확인된 공진위치를 계산하여 튜닝장치(330)의 타격기(210)를 이용하여 제 1 캐비티(C1) 상부에 위치한 RF 필터(100) 커버의 튜닝영역(160)을 타격한다.

도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 타격기(210)가 튜닝영역(160)을 타격하여 도트 패턴(a)을 형성하는 타격과정이 진행하여 제 1 공진소자(R1)와 튜닝영역(160)간의 거리를 조절한다.

제어장치(320)는 타격기(210)의 타격으로 측정장치(310)가 연결된 공진소자(140)에서 원하는 공진값이 측정되면 타격을 완료하는 과정(S2500)을 진행한다.

본 실시예에 따르면, RF 필터(100)의 튜닝영역(160)에 도트 패턴(a)이 형성되어 제 1 캐비티(C1)에서 원하는 공진값이 측정장치(310)로부터 측정되면 해당 튜닝영역(160)에서 타격을 완료한다. 이로써, 제 1 캐비티(C1)에 대한 튜닝이 완료된다.

도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 1 캐비티(C1)의 공진값 튜닝이 완료되면, 상기의 방법(S2100~2500)으로 나머지 캐비티(C2, C3)에 대해서도 공진값을 튜닝하는 과정(S2000)을 진행한다.

다만, 도 8에 도시된 바와 달리 더 많은 캐비티(130)를 포함하는 RF 필터(100)의 경우는 모든 캐비티(130) 각각에 따른 공진값을 모두 구한다. 상기의 방법으로 모든 캐비티(130)에 대한 공진값 튜닝이 완료되면, RF 필터(100) 전체에 대한 튜닝이 완료된다.

본 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : RF 필터 110 : 도전성 컨테이너
120 : 커버 140 : 공진소자
160 : 튜닝영역 210 : 타격기
300 : RF 필터 자동튜닝시스템 310 : 측정장치
320 : 제어장치 330 : 튜닝장치
340 : 튜닝헤드 350 : 이송로봇
710 : 체결기 720 : 그립퍼

Claims

공진소자를 갖는 복수의 캐비티와 각각의 공진소자에 대응하는 위치에 튜닝영역을 갖는 커버를 포함하는 RF 필터를 튜닝하는 RF 필터 튜닝시스템에 있어서,
상기 RF 필터의 캐비티의 공진특성 및 상기 캐비티 사이의 공진 이격 거리를 측정하는 측정장치;
상기 공진특성을 토대로 상기 RF 필터의 튜닝 값을 계산하는 제어장치; 및
상기 제어장치에 의해 계산된 튜닝값을 토대로 상기 RF 필터를 튜닝하는 튜닝장치; 및
상기 캐비티 사이의 공진 이격 거리를 기초로 나사를 원하는 길이로 절단하는 나사절단기를 포함하고,
상기 튜닝장치는, 상기 RF 필터의 상기 커버의 상기 튜닝영역을 타격함으로써 공진값을 조절하여 상기 RF 필터를 튜닝하는 타격기 및 상기 나사절단기에 의해 원하는 길이로 절단된 나사를 상기 캐비티 사이에 체결하는 체결기를 포함하는 RF 필터 튜닝시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 튜닝장치는 상기 타격기를 상기 RF 필터 상부에서 이동시키는 이송로봇을 포함하는 RF 필터 튜닝시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 튜닝장치는 상기 타격기 및 상기 체결기를 포함하는 튜닝헤드를 포함하고,
상기 이송로봇은 상기 튜닝헤드를 이동시키는 RF 필터 튜닝시스템.
제 3항에 있어서,
상기 이송로봇은 지면에 수평인 X축방향으로 상기 튜닝헤드를 이송하는 X축 본체; 및
지면에 수평이고 X축에 수직인 Y축 방향으로 상기 X축본체를 이송하는 Y축 본체를 포함하여,
상기 이송로봇은 상기 튜닝헤드를 X축방향, Y축 방향 또는 X축방향과 Y축방향을 모두를 이동시키는 RF 필터 튜닝시스템.
제 4항에 있어서,
상기 이송로봇은 상기 튜닝헤드를 지면에 수직인 Z축방향으로 이송하는 Z축 본체를 더 포함하는 RF 필터 튜닝시스템.
제 5항에 있어서,
상기 Z축 본체는 제 1 Z축 본체 및 제 2 Z축 본체를 포함하고,
상기 타격기는 제 1 Z축 본체와 연결되어 Z축방향으로 이동하며,
상기 체결기는 제 2 Z축 본체와 연결되어 Z축방향으로 이동하는 RF 필터 튜닝시스템.
삭제
제 4항에 있어서,
상기 RF 필터 튜닝시스템은 RF 필터의 공진소자를 쇼트시키기 위한 전도성 쇼트핀; 및
상기 쇼트핀을 보관하는 쇼트핀 박스를 더 포함하는 RF 필터 튜닝시스템.
제 8항에 있어서,
상기 측정장치는 RF 필터의 동작 특성을 계측하기 위해 상기 RF 필터에 연결하는 측정핀을 더 포함하는 RF 필터 튜닝시스템.
제 9항에 있어서,
상기 튜닝헤드는 그립퍼를 더 포함하고,
상기 그립퍼는 상기 쇼트핀 또는 상기 측정핀을 이동시키는 RF 필터 튜닝시스템.
제 10항에 있어서,
상기 쇼트핀의 상부와 상기 측정핀의 상부는 상기 그립퍼가 용이하게 잡을 수 있는 동일한 형태 및 크기의 형태로 구성되는 RF 필터 튜닝시스템.
RF 필터 튜닝시스템을 이용하여, 공진소자를 갖는 복수의 캐비티와 각각의 공진소자에 대응하는 위치에 튜닝영역을 갖는 커버를 포함하는 RF 필터를 튜닝하는 방법에 있어서,
튜닝할 상기 캐비티의 공진특성을 측정하는 과정;
튜닝장치의 타격기가 상기 튜닝영역을 타격하는 과정; 및
상기 캐비티에서 원하는 공진특성이 측정되면 타격을 완료하는 과정;을 포함하되,
상기 튜닝할 상기 캐비티의 공진특성을 측정하는 과정 이전에,
한 쌍의 캐비티들 사이의 이격거리를 측정하는 과정;
상기 한 쌍의 캐비티들 사이에 체결되어야 할 나사길이를 계산하는 과정;
나사절단기가 나사를 절단하는 과정; 및
절단된 상기 나사를 상기 한 쌍의 캐비티들 사이에 체결하는 과정;을 진행하는 것을 특징으로 하는 RF 필터 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝하는 방법.
제 12항에 있어서,
상기 측정과정 이전에,
상기 튜닝할 캐비티 주위의 캐비티를 강제쇼트하는 과정;을 더 포함하는 RF 필터 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝하는 방법.
제 13항에 있어서,
상기 강제쇼트하는 과정 이전에,
상기 튜닝할 캐비티에 상기 RF필터 튜닝시스템을 연결하는 과정;을 더 포함하는 RF 필터 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝하는 방법.
제 14항에 있어서,
상기 RF 필터가 포함하는 캐비티 모두에 대해 상기 모든 과정을 진행하는 RF 필터 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝하는 방법.
삭제
제 12항에 있어서,
상기 한 쌍의 캐비티들 사이의 이격거리를 측정하는 과정 이전에,
상기 한 쌍의 캐비티들 주위의 캐비티를 강제쇼트하는 과정;을 더 포함하는 RF 필터 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝하는 방법.
제 17항에 있어서,
상기 한 쌍의 캐비티들 주위의 캐비티를 강제쇼트하는 과정 이전에,
상기 한 쌍의 캐비티에 상기 튜닝시스템을 연결하는 과정;을 더 포함하는 RF 필터 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝하는 방법.
제 18항에 있어서,
상기 RF 필터가 포함하는 캐비티 중 2개씩 이어지는 모든 캐비티에 대해 상기 한 쌍의 캐비티에 상기 튜닝시스템을 연결하는 과정; 내지
절단된 상기 나사를 상기 한 쌍의 캐비티들 사이에 체결하는 과정;을 진행하는 RF 필터 튜닝시스템을 이용하여 RF 필터를 튜닝하는 방법.