KR101946515B1 - 유전체 도파관 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유전체 도파관 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전체 블록에 형성된 도체 패턴을 통해 구현된 유전체 도파관 필터에 관한 것이다.
본 발명의 유전체 도파관 필터는 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 유전체 재질로 형성된 모노블록, 상기 제1 면에 형성된 입력 단자 및 출력 단자, 상기 제1 면에 형성되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 위치하는 접지 패턴, 상기 제2 면에 형성된 적어도 둘의 공진기 패턴 및 상기 적어도 둘의 공진기 패턴 사이에 위치하는 커플링 패턴을 포함한다.

Description

유전체 도파관 필터{Dielectric waveguide filter}
본 발명은 유전체 도파관 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전체 블록에 형성된 도체 패턴을 통해 구현된 유전체 도파관 필터에 관한 것이다.
유전체 도파관 필터는 널리 사용되는 공진홀을 가진 유전체 필터에 비해서 높은 주파수 대역에서 사용될 수 있다는 장점이 있다. 무선 통신의 데이터 트래픽이 증가함에 따라 최근에는 수십 GHz에 해당하는 높은 주파수 대역의 통신 기술이 도입되고 있고, 따라서 유전체 도파관 필터의 필요성이 더욱 증대되고 있다.
종래의 유전체 도파관 필터는 유전체 재질의 모노블록에 복수의 슬릿을 형성하여 유전체 도파관 필터를 구현하였다. 이러한 유전체 도파관 필터는 슬릿의 깊이 및 간격 등을 조절하여 필터의 RF 특성을 조절하였다. 이를 위해서 유전체 재질의 모노블록을 가공하여야 하는데, 가공 과정을 충분히 정교하게 하는 것이 난해하다는 문제가 있었다. 이러한 유전체 도파관 필터는 대한민국 공개특허 제10-2013-0020632호에 기재되어 있다.
또한, 다른 형태의 종래의 유전체 도파관 필터는 복수의 유전체 재질의 모노블록을 연결하여 유전체 도파관 필터를 구현하였다. 구체적으로, 각각의 모노블록이 맞닿는 면에 금속 패턴을 형성하고, 상기 금속 패턴의 형상을 조절하여 필터의 RF 특성을 조절하였다. 그러나 이는 제조 공정이 복잡하고, 소형화에 한계가 있다는 문제가 있었다. 이러한 유전체 도파관 필터는 대한민국 공개특허 제10-2012-0104114호에 기재되어 있다.
따라서 필터의 RF 특성을 조절하는 공정이 간단하면서, 충분히 소형화가 가능한 유전체 도파관 필터에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 필터의 RF 특성을 조절하는 공정이 간단하면서, 공정의 정확도를 확보하기 용이한 유전체 도파관 필터를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 제조 공정이 간단하면서 소형화가 용이한 유전체 도파관 필터를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유전체 도파관 필터는, 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 유전체 재질로 형성된 모노블록, 상기 제1 면에 형성된 입력 단자 및 출력 단자, 상기 제1 면에 형성되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 위치하는 접지 패턴, 상기 제2 면에 형성된 적어도 둘의 공진기 패턴 및 상기 적어도 둘의 공진기 패턴 사이에 위치하는 커플링 패턴을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 면과 맞닿아 결합하는 베이스 기판을 더 포함하고, 상기 베이스 기판은, 상기 입력 단자와 전기적으로 연결되는 입력 패드, 상기 출력 단자와 전기적으로 연결되는 출력 패드 및 상기 접지 패턴과 전기적으로 연결되는 접지 패드를 포함하고, 상기 입력 패드, 상기 출력 패드 및 상기 접지 패드는 서로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 모노블록을 덮는 금속 커버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 면에서 상기 입력 단자, 상기 접지 패턴 및 상기 출력 단자는 길이 방향으로 순서대로 배열되어 있고, 상기 금속 커버는, 상기 길이 방향으로 연장되고, 상기 접지 패드와 결합된 적어도 하나의 지지부, 상기 지지부에서 연장된 측면부 및 상기 측면부에서 절곡되어 연장되고, 상기 제2 면과 대향되는 상면부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 면에서 상기 입력 단자, 상기 접지 패턴 및 상기 출력 단자는 길이 방향으로 순서대로 배열되어 있고, 상기 입력 패드 및 상기 출력 패드는 상기 베이스 기판에서 폭 방향의 양단과 이격되어 형성되고, 상기 입력 패드 및 상기 출력 패드 사이에는 상기 접지 패드가 위치하고, 상기 접지 패드는 상기 입력 패드 및 상기 출력 패드 사이에 위치한 접지 패드에서 상기 입력 패드 및 상기 출력 패드와 상기 폭 방향으로 대향되는 연장 접지 패드를 포함하고, 상기 연장 접지 패드는 상기 금속 커버와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 각각의 상기 공진기 패턴 및 상기 커플링 패턴은 적어도 일부가 상기 접지 패턴과 대향될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고, 상기 공진기 패턴은 상기 제2 면에서 폭 방향의 양단까지 연장되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고, 상기 공진기 패턴의 적어도 일부는 상기 길이 방향으로 돌출된 노치 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노치 패턴은 상기 접지 패턴과 대향되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고, 상기 길이 방향은 서로 반대 방향인 제1 방향 및 제2 방향을 포함하고, 상기 공진기 패턴 중 상기 제1 방향 끝에 위치한 공진기 패턴은 상기 제1 방향으로 돌출된 노치 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공진기 패턴 중 상기 제2 방향 끝에 위치한 공진기 패턴은 상기 제2 방향으로 돌출된 노치 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고, 상기 커플링 패턴 중 적어도 일부는 상기 제2 면에서 폭 방향의 양단과 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고, 상기 커플링 패턴 중 적어도 일부는 상기 길이 방향으로 돌출된 노치 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 공진기 패턴 중 인접하는 두 개의 공진기 패턴 사이에는 한 개의 커플링 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터는 필터의 RF 특성을 조절하는 공정이 간단하면서, 공정의 정확도를 확보하기 용이하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터는 제조 공정이 간단하면서 소형화가 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 저면 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 유전체 도파관 필터를 AA'을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 기판, 모노블록 및 금속 커버가 결합된 것의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 기판, 모노블록 및 금속 커버가 분해된 것을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스 기판, 모노블록 및 금속 커버가 결합된 것의 저면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 저면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부한 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에 대해 설명한다.
본 발명의 유전체 도파관 필터는 모노블록(100), 입력 단자(110), 출력 단자(120), 접지 패턴(130), 공진기 패턴(140) 및 커플링 패턴(150)을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 모노블록(100)은 유전체 재질로 형성된 블록이다. 모노블록(100)은 적어도 서로 대향하는 두 면(101, 102)을 포함한다. 설명의 편의성을 위해, 서로 대향하는 두 면은 제1 면(101) 및 제2 면(102)으로 지칭하도록 한다. 도 1 및 도 2에서는 모노블록(100)이 육면체 형태로 형성되어 있으며, 상면 및 하면이 서로 대향하도록 도시되어 있다. 그러나 모노블록(100)의 형태는 도시된 것에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 육면체 형태의 하면을 제1 면(101)으로 하고, 상면을 제2 면(102)으로 하여 설명하도록 한다.
모노블록(100)은 세라믹 유전체 재질로 형성될 수 있다. 그리고 모노블록(100)은 모노블록(100)을 관통하는 홀 등을 포함하지 않은 채워진 형태로 형성될 수 있다.
설명의 편의성을 위해, 모노블록(100)을 기준으로 각각의 방향을 정의하도록 한다. 도 1을 참조하면, 모노블록(100)은 길이 방향(l)으로 연장된다. 길이 방향(l)은 서로 반대 방향인 제1 방향(d1) 및 제2 방향(d2)을 포함한다. 그리고 길이 방향(l)과 직교하는 폭 방향(w)이 정의된다. 상기 방향에 대한 정의는 본 명세서에서 설명의 편의성을 위해 임의의 정한 것이며, 상기 정의에 따라 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
모노블록(100)에는 후술할 입력 단자(110), 출력 단자(120), 접지 패턴(130), 공진기 패턴(140) 및 커플링 패턴(150)이 형성된다. 이러한 단자들 및 패턴들은 모노블록(100)의 표면에 결합된 금속층으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 금속층은 모노블록(100)의 표면에 결합된 도금층으로 형성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 사시도이다.
도 1을 참조하여 모노블록(100)의 제2 면(102)에 형성된 구성에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.
모노블록(100)의 제2 면(102)에는 공진기 패턴(140) 및 커플링 패턴(150)이 형성될 수 있다.
공진기 패턴(140)은 적어도 2개가 형성된다. 도 1에는 2개의 공진기 패턴(141, 142)이 형성된 것이 도시되어 있지만, 경우에 따라 더 많은 공진기 패턴(140)이 존재할 수도 있다. 복수의 공진기 패턴(140)은 제2 면(102)에서 길이 방향(l)으로 배열된다. 복수의 공진기 패턴(140)은 제2 면(102)에서 서로 이격되어 위치한다.
공진기 패턴(140)은 후술할 커플링 패턴(150)보다 대체적으로 크게 형성될 수 있다. 공진기 패턴(140)은 적어도 일부가 제2 면(102)에서 폭 방향(w)의 양단까지 연장되어 형성될 수 있다.
공진기 패턴(140)의 적어도 일부는 노치 패턴(145)을 포함한다. 도 1 에는 2개의 공진기 패턴(140) 모두에 노치 패턴(145)이 포함된 것이 도시되어 있지만, 경우에 따라서는 일부의 공진기 패턴(140)에만 노치 패턴(145)이 포함될 수도 있다.
노치 패턴(145)은 공진기 패턴(140)의 몸체 부분에서 일 방향으로 돌출된 패턴을 의미한다. 본 발명에서, 노치 패턴(145)은 공진기 패턴(140)의 몸체 부분에서 길이 방향(l)으로 돌출된 형태로 형성된다.
구체적으로, 복수의 공진기 패턴(140) 중에 제1 방향(d1) 끝에 위치한 공진기 패턴(141)은 제1 방향(d1)으로 돌출된 노치 패턴(145)을 포함한다. 또한, 복수의 공진기 패턴(140) 중에 제2 방향(d2) 끝에 위치한 공진기 패턴(142)은 제2 방향(d2)으로 돌출된 노치 패턴(145)을 포함한다.
이러한 노치 패턴(145)은 입력 단자(110) 또는 출력 단자(120)와 커플링을 유발할 수 있다. 구체적으로, 이러한 노치 패턴(145)이 돌출된 정도 및 폭 등을 조절하여 제1 방향(d1) 또는 제2 방향(d2) 끝에 위치한 공진기 패턴(141, 142)과 입력 단자(110) 또는 출력 단자(120)와의 커플링 정도를 조절할 수 있다.
커플링 패턴(150)은 두 개의 공진기 패턴(140) 사이에 위치한다. 도 1에는 공진기 패턴(140)이 2개가 존재하고, 그 사이에 1개의 커플링 패턴(150)이 존재하는 것으로 도시되어 있지만, 경우에 따라 더 많은 커플링 패턴(150)이 존재할 수도 있다. 커플링 패턴(150)이 복수로 존재할 경우, 커플링 패턴(150)들은 제2 면(102)에서 길이 방향(l)으로 배열된다. 그리고 하나의 커플링 패턴(150)과 이의 양측에 위치하는 공진기 패턴(140)도 제2 면(102)에서 길이 방향(l)으로 배열된다.
커플링 패턴(150)은 상술한 공진기 패턴(140)보다 대체적으로 작게 형성될 수 있다. 구체적으로, 커플링 패턴(150)은 적어도 일부가 제2 면(102)에서 폭 방향(w)의 양단과 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 커플링 패턴(150)은 길이도 대체적으로 공진기 패턴(140)보다 짧게 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 저면 사시도이다.
도 2를 참조하여 모노블록(100)의 제1 면(101)에 형성된 구성에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.
모노블록(100)의 제1 면(101)에는 입력 단자(110), 출력 단자(120) 및 접지 패턴(130)이 형성될 수 있다.
입력 단자(110) 및 출력 단자(120)는 필터에 신호가 입력되거나 필터로부터 신호가 출력되는 단자이다. 입력 단자(110) 및 출력 단자(120)는 제1 면(101)에서 길이 방향(l)으로 양 단에 위치할 수 있으며, 입력 단자(110) 및 출력 단자(120) 사이에는 후술할 접지 패턴(130)이 위치할 수 있다. 또한, 입력 단자(110) 및 출력 단자(120)는 제1 면(101)에서 폭 방향(w)의 양단과 이격되어 있을 수 있다.
접지 패턴(130)은 입력 단자(110) 및 출력 단자(120) 사이에 위치한다. 따라서 입력 단자(110), 접지 패턴(130) 및 출력 단자(120)는 제1 면(101)에서 순서대로 배열되어 있다. 또한, 접지 패턴(130)은 제1 면(101)에서 폭 방향(w)의 양단까지 연장되어 형성될 수 있다.
모노블록(100)에서 제1 면(101)과 제2 면(102)을 연결하는 측면에는 단자 및 패턴이 형성되지 않을 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 유전체 도파관 필터를 AA'을 따라 절단한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 공진기 패턴(140) 및 커플링 패턴(150)은 적어도 일부가 접지 패턴(130)과 대향되게 위치한다. 구체적으로, 각각의 공진기 패턴(140) 및 커플링 패턴(150)은 적어도 일부가 접지 패턴(130)과 대향되게 위치한다.
복수의 공진기 패턴(140) 중 길이 방향(l)으로 양단에 위치하는 공진기 패턴(141, 142)은 일부만 접지 패턴(130)과 대향될 수 있다. 구체적으로, 양단에 위치하는 공진기 패턴(141, 142)의 노치 패턴(145)은 접지 패턴(130)과 대향되지 않을 수 있다. 이에 따라, 양단에 위치하는 공진기 패턴(141, 142)의 노치 패턴(145)은 입력 단자(110) 또는 출력 단자(120)와 더욱 효과적으로 커플링을 유발할 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 유전체 도파관 필터는 베이스 기판(200) 및 금속 커버(300)를 더 포함할 수 있다.
도 4는 베이스 기판(200), 모노블록(100) 및 금속 커버(300)가 결합된 것의 사시도이다.
먼저 도 4를 참조하면, 상술한 단자들 및 패턴들이 형성된 모노블록(100)은 베이스 기판(200)에 실장되고, 금속 커버(300)에 의해서 덮일 수 있다. 베이스 기판(200) 및 금속 커버(300)에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는 베이스 기판(200), 모노블록(100) 및 금속 커버(300)가 분해된 것을 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 모노블록(100)은 제1 면(101)이 베이스 기판(200)과 맞닿도록 실장된다. 베이스 기판(200)은 모노블록(100)의 제1 면(101)과 맞닿는 상면(201) 및 그 반대면인 하면(202)을 포함한다.
베이스 기판(200)은 상면(201)에 형성된 입력 패드(210), 출력 패드(220) 및 접지 패드(230)를 포함한다. 입력 패드(210), 출력 패드(220) 및 접지 패드(230)는 서로 이격되도록 형성된다.
입력 패드(210) 및 출력 패드(220)는 각각 입력 단자(110) 및 출력 단자(120)와 전기적으로 연결된다. 입력 패드(210) 및 출력 패드(220)는 모노블록(100)이 베이스 기판(200)에 결합될 때, 각각 입력 단자(110) 및 출력 단자(120)와 맞닿는 위치에 형성된다. 구체적으로, 모노블록(100)이 베이스 기판(200)의 상면(201)에 표면실장됨에 따라 솔더링에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
입력 패드(210) 및 출력 패드(220)는 베이스 기판(200)에서 폭 방향(w)의 양단과 이격되도록 형성될 수 있다. 입력 패드(210) 및 출력 패드(220)와 베이스 기판(200)의 폭 방향(w)의 양단 사이에는 후술할 연장 접지 패드(231)가 형성될 수 있다.
접지 패드(230)는 접지 패턴(130)과 전기적으로 연결된다. 접지 패드(230)는 모노블록(100)이 베이스 기판(200)에 결합될 때, 접지 패턴(130)과 맞닿는 위치에 형성된다. 구체적으로, 모노블록(100)이 베이스 기판(200)의 상면(201)에 표면실장됨에 따라 솔더링에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
접지 패드(230)는 베이스 기판(200)의 상면에서 입력 패드(210) 및 출력 패드(220) 사이에 위치한다. 따라서 베이스 기판(200)의 상면에서 입력 패드(210), 접지 패드(230) 및 출력 패드(220)는 순서대로 배열된다.
접지 패드(230)는 베이스 기판(200)의 상면(201)에서 입력 패드(210) 및 출력 패드(220) 사이에 위치한 부분에서 연장된 연장 접지 패드(231)를 포함한다. 연장 접지 패드(231)는 입력 패드(210) 및 출력 패드(220)와 폭 방향(w)으로 대향된다. 즉, 연장 접지 패드(231)는 입력 패드(210) 및 출력 패드(220)와 베이스 기판(200)의 폭 방향(w)의 양단 사이에 위치한다. 이에 따라 입력 패드(210) 및 출력 패드(220)는 적어도 3 방향에서 접지 패턴(130)에 의해 둘러싸이게 된다.
금속 커버(300)는 접지 패드(230)와 전기적으로 연결되고, 모노블록(100)을 덮는 형태로 형성된다. 금속 커버(300)는 접지 패드(230)와는 직접 연결되지만, 모노블록(100)과는 이격된 상태로 위치할 수 있다.
금속 커버(300)는 하면이 개방된 커버 형태로 형성될 수 있다. 금속 커버(300)의 개방된 하면 부분은 베이스 기판(200)에 의해 닫힐 수 있다.
구체적으로, 금속 커버(300)는 지지부(310), 측면부(320) 및 상면부(330)를 포함한다.
지지부(310)는 베이스 기판(200)과 직접 결합되고, 금속 커버(300)를 지지하는 부분이다. 지지부(310)는 베이스 기판(200)의 접지 패드(230)와 결합된다. 구체적으로, 지지부(310)는 길이 방향(l)으로 연장되고, 연장 접지 패드(231)와 결합될 수 있다.
지지부(310)는 적어도 한 부분에서 형성된다. 도 4 내지 도 6에서는 지지부(310)가 서로 대향하는 위치의 두 부분에서 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 경우에 따라 어느 한 부분에만 형성되는 것 및 더 많은 부분에 형성되는 것도 가능하다.
측면부(320)는 지지부(310)에서 연장된다. 도 4 내지 도 6에서는 두 부분의 지지부(310)에서 연장되는 서로 대향하는 두 부분의 측면 및 상기 두 부분의 측면 사이를 연결하는 다른 두 부분의 측면이 형성된 것이 도시되어 있다. 상기 다른 두 부분의 측면의 하부에는 지지부(310)가 형성되지 않아, 상기 다른 두 부분의 측면의 하단과 베이스 기판(200)은 서로 이격되어 개구부(340)가 형성될 수 있다.
상면부(330)는 측면부(320)의 상단에서 절곡되어 연장된다. 상면부(330)는 모노블록(100)의 제2 면(102)과 이격된 상태로 대향되게 형성될 수 있다. 측면부(320)와 상면부(330)는 연속적으로 연장되어 금속 커버(300)의 상측 부분은 밀폐된 형태로 형성될 수 있다.
금속 커버(300)는 유전체 도파관 필터를 외부의 전자기 간섭으로부터 보호할 수 있고, 유전체 도파관 필터가 외부로 방출하는 전자기파를 최대한 차폐할 수 있다. 또한, 금속 커버(300)는 모노블록(100)의 제2 면(102)의 패턴들과 커플링을 유발하여 공진기 패턴(140) 사이의 커패시턴스 등을 최대한 억제할 수 있다. 이러한 것을 통해, 금속 커버(300)는 필터의 RF 특성을 개선할 수 있다.
도 6은 베이스 기판(200), 모노블록(100) 및 금속 커버(300)가 결합된 것의 저면 사시도이다.
도 6을 참조하면, 베이스 기판(200)의 하면에도 입력 패드(210), 출력 패드(220) 및 접지 패드(230)가 형성될 수 있다.
베이스 기판(200)의 하면에 형성된 입력 패드(210) 및 출력 패드(220)는 상면에 형성된 입력 패드(210) 및 출력 패드(220)와 비아홀을 통해 연결될 수 있다. 베이스 기판(200)의 하면에 형성된 접지 패드(230)도 상면에 형성된 접지 패드(230)와 전기적으로 연결되거나, 적어도 전기적으로 등전위를 가지도록 형성될 수 있다.
도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 유전체 도파관 필터의 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터는 대역 통과 필터로 동작할 수 있다. 도 7에 도시된 그래프를 참조하면, 유전체 도파관 필터는 대략 28GHz 내지 30GHz의 대역을 통과대역으로 하는 대역 통과 필터인 것으로 도시되어 있으나 이는 일 예시에 불과할 뿐 본 발명이 이러한 RF 특성에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 본 발명의 유전체 도파관 필터는 수십 GHz 대역에 해당하는 고주파 대역에서도 우수한 RF 특성을 보인다.
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에 대해서 설명하도록 한다.
도 8 및 도 9를 참조하여 유전체 도파관 필터의 다른 일 실시예를 설명하는데 있어서, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 유전체 도파관 필터와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 사시도이다. 도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터의 저면 사시도이다.
도 8을 참조하면, 복수의 공진기 패턴(140)이 모노블록(100)의 제2 면(102)에 형성된다. 복수의 공진기 패턴(140)은 길이 방향(l)을 배열된다. 도 8에는 4개의 공진기 패턴(141, 142, 143, 144)이 형성된 것이 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
공진기 패턴(140)의 적어도 일부는 노치 패턴(145)을 포함한다. 특히, 복수의 공진기 패턴(140) 중 길이 방향(l)으로 양단에 위치한 공진기 패턴(141, 144)은 노치 패턴(145)을 포함한다.
구체적으로, 복수의 공진기 패턴(140) 중에 제1 방향(d1) 끝에 위치한 공진기 패턴(141)은 제1 방향(d1)으로 돌출된 노치 패턴(145)을 포함한다. 또한, 복수의 공진기 패턴(140) 중에 제2 방향(d2) 끝에 위치한 공진기 패턴(144)은 제2 방향(d2)으로 돌출된 노치 패턴(145)을 포함한다.
공진기 패턴(140) 중 길이 방향(l)으로 양단에 위치한 공진기 패턴이 아닌 중간에 위치한 공진기 패턴(142, 143)에는 노치 패턴(145)이 형성되지 않을 수 있다.
커플링 패턴(150)은 두 개의 공진기 패턴(140) 사이에 위치한다. 커플링 패턴(150)은 복수의 공진기 패턴(140)에서 각각의 사이에 하나씩 위치할 수 있다. 도 7을 참조하면, 4개의 커플링 패턴(150)에 의해 형성된 3개의 사이 공간에 커플링 패턴(151, 152, 153)이 각각 하나씩 위치해 있다.
커플링 패턴(150)은 상술한 공진기 패턴(140)보다 대체적으로 작게 형성될 수 있다. 커플링 패턴(150)은 길이도 대체적으로 공진기 패턴(140)보다 짧게 형성될 수 있다. 또한, 커플링 패턴의 일부(152)는 제2 면(102)에서 폭 방향(w)의 양단과 이격되어 형성될 수 있다. 그러나 커플링 패턴의 다른 일부(151, 153)는 제2 면(102)에서 폭 방향(w)의 양단까지 연장될 수 있다.
커플링 패턴의 적어도 일부(151, 153)는 노치 패턴(155)을 포함한다. 커플링 패턴(151, 153)의 노치 패턴(155)도 공진기 패턴(140)의 노치 패턴(145)과 같이, 커플링 패턴(150)의 몸체 부분에서 길이 방향(l)으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 복수의 커플링 패턴(150) 중 제2 면(102)에서 폭 방향(w)의 양단까지 연장된 커플링 패턴(151, 153)이 노치 패턴(155)을 포함할 수 있다. 또한, 하나의 커플링 패턴(151, 153)은 제1 방향(d1)과 제2 방향(d2)으로 각각 돌출된 2개의 노치 패턴(155)을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 모노블록(100)의 제1 면(101)에는 입력 단자(110), 출력 단자(120) 및 접지 패턴(130)이 형성될 수 있다. 모노블록(100)의 제2 면(102)에 패턴들이 더 많이 형성되면, 이에 따라 이에 대향하는 접지 패턴(130)이 길게 형성될 수 있다. 접지 패턴(130)은 모노블록(100)의 제1 면(101)에서 연속적으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 면(101)의 각각의 공진기 패턴(140) 및 커플링 패턴(150)은 적어도 일부가 접지 패턴(130)과 대향될 수 있다.
복수의 공진기 패턴(140) 중 길이 방향(l)으로 양단에 위치하는 공진기 패턴(141, 144)은 일부만 접지 패턴(130)과 대향될 수 있다. 구체적으로, 양단에 위치하는 공진기 패턴(141, 144)의 노치 패턴(145)은 접지 패턴(130)과 대향되지 않을 수 있다. 이에 따라, 양단에 위치하는 공진기 패턴(141, 144)의 노치 패턴(145)은 입력 단자(110) 또는 출력 단자(120)와 더욱 효과적으로 커플링을 유발할 수 있다.
이상, 본 발명의 유전체 도파관 필터의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 모노블록 101: 제1 면
102: 제2 면 110: 입력 단자
120: 출력 단자 130: 접지 패턴
140, 141, 142, 143, 144: 공진기 패턴
145: 노치 패턴
150, 151, 152, 153: 커플링 패턴
155: 노치 패턴
200: 베이스 기판 201: 베이스 기판의 상면
202: 베이스 기판의 하면
210: 입력 패드 220: 출력 패드
230: 접지 패드 231: 연장 접지 패드
300: 금속 커버 310: 지지부
320: 측면부 330: 상면부
340: 개구부

Claims (14)

  1. 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 유전체 재질로 형성된 모노블록;
    상기 제1 면에 형성된 입력 단자 및 출력 단자;
    상기 제1 면에 형성되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 위치하는 접지 패턴;
    상기 제2 면에 형성된 적어도 둘의 공진기 패턴; 및
    상기 적어도 둘의 공진기 패턴 사이에 위치하는 커플링 패턴을 포함하고,
    각각의 상기 공진기 패턴 및 상기 커플링 패턴은 적어도 일부가 상기 접지 패턴과 대향되는 유전체 도파관 필터.
  2. 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 유전체 재질로 형성된 모노블록;
    상기 제1 면에 형성된 입력 단자 및 출력 단자;
    상기 제1 면에 형성되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 위치하는 접지 패턴;
    상기 제2 면에 형성된 적어도 둘의 공진기 패턴; 및
    상기 적어도 둘의 공진기 패턴 사이에 위치하는 커플링 패턴을 포함하고,
    상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고,
    상기 공진기 패턴의 적어도 일부는 상기 길이 방향으로 돌출된 노치 패턴을 포함하는 유전체 도파관 필터.
  3. 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 유전체 재질로 형성된 모노블록;
    상기 제1 면에 형성된 입력 단자 및 출력 단자;
    상기 제1 면에 형성되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 위치하는 접지 패턴;
    상기 제2 면에 형성된 적어도 둘의 공진기 패턴; 및
    상기 적어도 둘의 공진기 패턴 사이에 위치하는 커플링 패턴을 포함하고,
    상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고,
    상기 길이 방향은 서로 반대 방향인 제1 방향 및 제2 방향을 포함하고,
    상기 공진기 패턴 중 상기 제1 방향 끝에 위치한 공진기 패턴은 상기 제1 방향으로 돌출된 노치 패턴을 포함하는 유전체 도파관 필터.
  4. 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 유전체 재질로 형성된 모노블록;
    상기 제1 면에 형성된 입력 단자 및 출력 단자;
    상기 제1 면에 형성되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 위치하는 접지 패턴;
    상기 제2 면에 형성된 적어도 둘의 공진기 패턴; 및
    상기 적어도 둘의 공진기 패턴 사이에 위치하는 커플링 패턴을 포함하고,
    상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고,
    상기 커플링 패턴 중 적어도 일부는 상기 제2 면에서 폭 방향의 양단과 이격되어 형성되는 유전체 도파관 필터.
  5. 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 유전체 재질로 형성된 모노블록;
    상기 제1 면에 형성된 입력 단자 및 출력 단자;
    상기 제1 면에 형성되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 위치하는 접지 패턴;
    상기 제2 면에 형성된 적어도 둘의 공진기 패턴; 및
    상기 적어도 둘의 공진기 패턴 사이에 위치하는 커플링 패턴을 포함하고,
    상기 제2 면에서 상기 공진기 패턴과 상기 커플링 패턴은 길이 방향으로 배열되어 있고,
    상기 커플링 패턴 중 적어도 일부는 상기 길이 방향으로 돌출된 노치 패턴을 포함하는 유전체 도파관 필터.
  6. 서로 대향하는 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 유전체 재질로 형성된 모노블록;
    상기 제1 면에 형성된 입력 단자 및 출력 단자;
    상기 제1 면에 형성되고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 위치하는 접지 패턴;
    상기 제2 면에 형성된 적어도 둘의 공진기 패턴; 및
    상기 적어도 둘의 공진기 패턴 사이에 위치하는 커플링 패턴을 포함하고,
    상기 공진기 패턴 중 인접하는 두 개의 공진기 패턴 사이에는 한 개의 커플링 패턴이 형성되는 유전체 도파관 필터.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 면과 맞닿아 결합하는 베이스 기판을 더 포함하고,
    상기 베이스 기판은,
    상기 입력 단자와 전기적으로 연결되는 입력 패드;
    상기 출력 단자와 전기적으로 연결되는 출력 패드; 및
    상기 접지 패턴과 전기적으로 연결되는 접지 패드를 포함하고,
    상기 입력 패드, 상기 출력 패드 및 상기 접지 패드는 서로 이격되는 유전체 도파관 필터.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 접지 패드와 전기적으로 연결되고, 상기 모노블록을 덮는 금속 커버를 더 포함하는 유전체 도파관 필터.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 면에서 상기 입력 단자, 상기 접지 패턴 및 상기 출력 단자는 길이 방향으로 순서대로 배열되어 있고,
    상기 금속 커버는,
    상기 길이 방향으로 연장되고, 상기 접지 패드와 결합된 적어도 하나의 지지부;
    상기 지지부에서 연장된 측면부; 및
    상기 측면부에서 절곡되어 연장되고, 상기 제2 면과 대향되는 상면부를 포함하는 유전체 도파관 필터.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 면에서 상기 입력 단자, 상기 접지 패턴 및 상기 출력 단자는 길이 방향으로 순서대로 배열되어 있고,
    상기 입력 패드 및 상기 출력 패드는 상기 베이스 기판에서 폭 방향의 양단과 이격되어 형성되고,
    상기 입력 패드 및 상기 출력 패드 사이에는 상기 접지 패드가 위치하고,
    상기 접지 패드는 상기 입력 패드 및 상기 출력 패드 사이에 위치한 접지 패드에서 상기 입력 패드 및 상기 출력 패드와 상기 폭 방향으로 대향되는 연장 접지 패드를 포함하고,
    상기 연장 접지 패드는 상기 금속 커버와 전기적으로 연결되는 유전체 도파관 필터.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 노치 패턴은 상기 접지 패턴과 대향되지 않는 유전체 도파관 필터.
  12. 제3 항에 있어서,
    상기 공진기 패턴 중 상기 제2 방향 끝에 위치한 공진기 패턴은 상기 제2 방향으로 돌출된 노치 패턴을 포함하는 유전체 도파관 필터.
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