KR101958653B1 - 캐비티 필터 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

캐비티 필터 제조 방법이 개시된다. 개시된 방법은, 다수의 캐비티가 형성된 필터 하우징을 형성하는 단계(a); 적어도 하나의 공진기가 삽입될 수 있는 공진기 삽입 홈을 구비하고 상기 공진기 삽입 홈에 홀이 형성된 지그에 상기 필터 하우징에 결합할 적어도 하나의 공진기를 삽입하는 단계(b); 상기 공진기가 삽입된 지그를 상기 공진기가 상기 필터 하우징의 바닥부를 향하도록 상기 필터 하우징 상부에 위치시키는 단계(c); 머신의 아암을 이용하여 상기 홀을 통해 볼트를 삽입하고 상기 볼트를 회전시켜, 상기 공진기를 상기 필터 하우징 바닥부에 결합시키는 단계(d); 및 상기 필터 하우징 상부에 위치시킨 지그를 제거하는 단계(e)를 포함하되, 상기 지그의 공진기 삽입 홈은 상기 지그 본체로부터 돌출되는 테두리부 및 상기 테두리부 내부에서 상기 공진기의 홀에 대응하여 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 공진기는 상기 테두리부 내부에 삽입된다. 개시된 방법에 의하면, 캐비티 필터의 제조 비용 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Description

캐비티 필터 제조 방법{Method for Producing Cavity Filter}
본 발명의 RF 신호의 필터링에 사용되는 캐비티 필터의 제조 방법에 관한 것이다.
이동통신의 발달과 더불어 필터, 듀플렉서, 멀티플렉서 등과 같은 RF 장비들에 대한 요구가 급증하고 있다. RF 장비들은 이동통신 시스템의 기지국 등과 같은 곳에서 신호의 필터링, 신호의 분리 및 전달에 이용된다.
RF 필터는 특정 주파수 대역의 신호를 통과시키기 위한 장치로서 이동통신 시스템의 기지국과 같이 하이 파워가 요구되는 장치에는 캐비티 구조를 가진 캐비티 필터가 주로 사용된다.
이동통신 시스템은 점차 고감도의 송수신 성능을 요구하고 있으며 양호한 통화 품질 및 데이터 전송은 필수적으로 요구되고 있다. 따라서, 기지국과 같은 이동통신 시스템에 설치되는 필터는 저손실을 가지면서 불요파를 확실하게 제거할 수 있는 가파른 감쇠 특성을 가질 필요가 있다.
한편, 캐비티 필터는 다수의 캐비티와 각 캐비티에 수용되는 공진기를 포함하는 구조로 이루어지는데, 캐비티에 공진기를 결합하는 과정은 실질적으로 수작업으로 이루어져 제조에 상당한 시간 및 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명은 제조 비용 및 시간을 절감할 수 있는 캐비티 필터 제조 방법을 제안한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 캐비티가 형성된 필터 하우징을 형성하는 단계(a); 적어도 하나의 공진기가 삽입될 수 있는 공진기 삽입 홈을 구비하고 상기 공진기 삽입 홈에 홀이 형성된 지그에 상기 필터 하우징에 결합할 적어도 하나의 공진기를 삽입하는 단계(b); 상기 공진기가 삽입된 지그를 상기 공진기가 상기 필터 하우징의 바닥부를 향하도록 상기 필터 하우징 상부에 위치시키는 단계(c); 머신의 아암을 이용하여 상기 홀을 통해 볼트를 삽입하고 상기 볼트를 회전시켜, 상기 공진기를 상기 필터 하우징 바닥부에 결합시키는 단계(d); 및 상기 필터 하우징 상부에 위치시킨 지그를 제거하는 단계(e)를 포함하되, 상기 지그의 공진기 삽입 홈은 상기 지그 본체로부터 돌출되는 테두리부 및 상기 테두리부 내부에서 상기 공진기의 홀에 대응하여 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 공진기는 상기 테두리부 내부에 삽입되는 캐비티 필터 제조 방법이 제공된다.
상기 테두리부에는 적어도 하나의 탄성 부재가 결합되어 상기 공진기가 상기 공진기 삽입 홈에 삽입되었을 때 탄성력을 제공한다.
상기 탄성 부재는 실리콘 재질의 탄성체를 포함한다.
상기 탄성 부재는 돌출된 테두리부에 삽입되어 결합된다.
상기 공진기 결합 홈에 형성되는 홀은 상기 돌출부에 형성된다.
상기 방법은, 상기 지그가 제거된 후 상기 필터 하우징 상부에 커버를 결합하는 단계(f)를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 캐비티 필터의 제조 비용 및 시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 자동 생산 방법에 따라 생산되는 캐비티 필터의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 공진기 결합에 사용되는 지그의 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 공진기가 지그에 결합된 구조를 도시한 도면.
도 4는 공진기가 결합된 지그를 하우징에 결합한 상태를 도시한 도면.
도 5는 공진기가 결합된 지그가 하우징에 결합된 상태에 대한 분해 사시도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기의 구조를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기의 결합 전 캐비티의 단면도를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기 결합 후 캐비티의 단면도를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티 필터 생산 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 자동 생산 방법에 따라 생산되는 캐비티 필터의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 생산되는 캐비티 필터는 하우징(100) 및 상기 하우징에 형성되는 다수의 격벽(105)들에 의해 정의되는 다수의 캐비티(110), 상기 캐비티(110)에 수용되는 다수의 공진기(120)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같은 캐비티 필터는 입력되는 RF 신호로부터 특정 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 기능을 한다. 캐비티 필터의 통과 대역은 캐비티의 사이즈 및 공진기의 구조에 의해 결정된다.
캐비티 필터의 감쇠 특성은 공진기(120)와 캐비티(110)의 수에 의해 결정되며, 캐비티(110) 및 공진기(120)의 수가 늘어날수록 양호한 감쇄 특성을 가지게 된다. 다만, 캐비티와 공진기의 수가 늘어날 경우 삽입 손실이 증가되어 감쇄 특성과 삽입 손실은 트레이트 오프 관계에 있게 된다.
도 1에 도시된 바와 같은 캐비티 필터는 캐비티를 정의하는 격벽이 형성된 하우징이 1차적으로 성형된 후 공진기가 하우징의 바닥부에 결합된다.
종래에 있어서, 공진기와 하우징과의 결합은 수작업에 의해 진행되었으며, 작업자가 다수의 공진기 각각을 일일이 볼트를 이용하여 결합하였으며, 따라서 공진기의 결합에는 많은 시간 및 비용이 소요되었다.
본 발명은 공진기를 자동으로 결합하는 방법을 제안하며, 기존의 수작업 결합에 비해 비용 및 시간을 줄일 수 있어 생산 경제성을 담보할 수 있는 방법이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티 필터 생산 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 우선 캐비티가 형성된 하우징을 형성한다(단계 900). 캐비티가 형성된 하우징은 금형을 이용하여 형성될 수 있다.
하우징이 형성되면, 공진기 결합을 위한 지그를 준비한다(단계 902). 본 발명에서는 공진기의 결합을 위해 지그를 이용하며, 도 2는 본 발명의 공진기 결합에 사용되는 지그의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그는 본체부(200) 및 다수의 공진기 결합 홈(210)을 포함한다. 각각의 공진기 결합 홈(210)은 본체로부터 돌출되는 테두리부(220) 및 공진기가 삽입되기 위한 돌출부(230)를 포함한다.
본체부(200)는 유전체 재질로 형성되며, 본체부에 형성되는 공진기 결합 홈(210)에 공진기 각각이 결합된다.
공진기 결합 홈(210)의 테두리부(220)는 본체로부터 돌출되는 형태를 가지며, 원형의 형태를 가진다. 테두리부의 형태는 공진기 상부의 형태에 상응하며, 공진기 상부가 원형이므로, 테두리부는 원형의 형태를 가진다. 공진기는 테두리부(220)의 내부에 삽입되어 결합된다.
테두리부(220)에는 탄성 부재(225)가 결합되며, 탄성 부재의 개수는 필요에 따라 변경될 수 있으며 도 2에는 4개의 탄성 부재(225)가 도시되어 있다. 일례로, 탄성 부재(225)는 탄성을 가진 실리콘 재질로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 탄성 부재(225)는 공진기가 공진기 결합 홈(210)에 삽입된 후 공진기를 고정시키는 기능을 한다. 탄성 부재(225)는 돌출된 테두리부에 삽입되는 형태로 테두리부(220)에 결합될 수 있다.
테두리부(220) 내부에서 돌출되는 돌출부(230)는 공진기에 형성된 홀과 결합되는 엘리먼트이다. 돌출부(230)는 원형의 기둥 형태이며, 돌출부에는 홀이 형성된다. 후에 설명하겠지만, 돌출부(230)에 형성된 홀로 볼트 및 볼트 결합을 위한 머신의 아암이 삽입된다.
지그가 준비되면, 지그에 형성된 공진기 결합 홈(210)에 공진기를 결합한다(단계 904). 공진기를 지그에 결합하는 작업은 수작업으로 이루어지며, 기 형성된 공진기 결합 홈(210)에 공진기를 삽입하는 것이므로 결합 작업은 빠른 시간에 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 공진기가 지그에 결합된 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 각각의 공진기 결합 홈(210)에 공진기(120)가 결합되어 있으며, 테두리부(220)의 탄성 부재(225)들이 공진기가 공진기 결합 홈(210)으로부터 이탈되지 않도록 탄성력을 제공한다.
공진기(120)가 지그에 결합되면, 공진기(120)가 결합된 지그를 하우징 상부에 위치시킨다(단계 906). 이때, 결합된 공진기가 필터의 바닥부를 향하도록 지그를 하우징 상부에 위치시킨다.
도 4는 공진기가 결합된 지그를 하우징에 결합한 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 공진기가 결합된 지그가 하우징에 결합된 상태에 대한 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 공진기를 하우징에 결합하기 위해 지그를 하우징 상부에 결합시키며 지그를 하우징 상부에 위치시키더라도 탄성 부재로 인해 공진기는 여전히 지그와의 결합 상태를 유지하게 된다.
공진기가 결합된 지그가 필터 하우징의 상부에 위치되면, 볼트 결합을 위한 머신의 아암이 지그의 돌출부(230)에 형성된 홀로 볼트를 삽입한다(단계 908). 볼트가 삽입되면서, 지그에 삽입된 공진기는 이탈될 수도 있다. 물론, 공진기가 필터의 바닥부 또는 바닥부로부터 돌출되는 보스에 접촉하는 상태라면 볼트가 삽입되더라도 이탈되지는 않을 것이다.
하우징의 바닥부 또는 바닥부로부터 돌출되는 보스에는 볼트가 삽입될 수 있는 볼트 홀이 형성되어 있으며, 머신의 아암은 해당 볼트 홀로 볼트를 삽입하는 것이다.
볼트가 삽입된 상태에서 머신의 아암은 볼트를 회전시켜 공진기를 하우징의 바닥부에 결합시킨다(단계 910).
머신의 아암은 회전 동작이 가능하게 설정되며, 아암의 회전을 통해 볼트를 회전시켜 공진기를 결합시키는 것이다.
이와 같은 볼트의 삽입 및 볼트의 회전을 통한 공진기 결합 작업은 모든 공진기에 대해 이루어진다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기의 구조를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기의 결합 전 캐비티의 단면도를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기 결합 후 캐비티의 단면도를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공진기는 상부에 원판이 형성되고, 원판의 하부에 원판에 비해 지름이 작은 원형 기둥이 결합되는 구조를 가진다. 공진기의 원판 및 원형 기둥에는 홀이 형성되어 있으며, 형성된 홀에 지그의 돌출부(230)가 삽입된다.
물론, 도 6과 같은 형태의 공진기뿐만 아니라 전체적으로 원통 형상을 가지는 공진기도 본 발명에 적용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
도 7을 참조하면, 볼트의 삽입 전 공진기는 지그에 결합된 상태이며, 하우징의 바닥부에 의해 지지되고 있다. 물론, 공진기가 하우징 바닥부에 의해 지지되지 않을 수도 있을 것이다.
도 8을 참조하면, 볼트(800)가 지그의 돌출부에 형성된 홀 및 공진기의 홀을 통해 삽입되어 공진기를 고정하고 있음을 확인할 수 있다.
모든 공진기가 캐비티 필터의 하우징에 결합되면, 지그를 제거한다(단계 912). 지그가 제거되더라도 공진기는 이미 볼트에 의해 하우징에 결합되어 있으므로 지그만 제거하는 것이 가능하다.
지그가 제거되면, 하우징에 커버를 결합하여 캐비티 필터를 완성한다(단계 914). 커버와 필터의 결합은 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며, 볼트 결합, 솔더링 등이 하우징과 필터의 결합에 적용될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 캐비티 필터의 제조에 가장 큰 시간이 소요되는 공진기의 결합을 실질적으로 자동화하는 것이 가능하다. 본 발명은 새롭게 제작된 지그를 적용하여 머신을 통해 볼트 결합을 자동적으로 수행하는 것을 가능하게 하므로 공진기의 결합에 소요되는 시간 및 비용을 상당히 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 다수의 캐비티가 형성된 필터 하우징을 형성하는 단계(a);
    적어도 하나의 공진기가 삽입될 수 있는 공진기 삽입 홈을 구비하고 상기 공진기 삽입 홈에 홀이 형성된 지그에 상기 필터 하우징에 결합할 적어도 하나의 공진기를 삽입하는 단계(b);
    상기 공진기가 삽입된 지그를 상기 공진기가 상기 필터 하우징의 바닥부를 향하도록 상기 필터 하우징 상부에 위치시키는 단계(c);
    머신의 아암을 이용하여 상기 홀을 통해 볼트를 삽입하고 상기 볼트를 회전시켜, 상기 공진기를 상기 필터 하우징 바닥부에 결합시키는 단계(d); 및
    상기 필터 하우징 상부에 위치시킨 지그를 제거하는 단계(e)를 포함하되,
    상기 지그의 공진기 삽입 홈은 상기 지그 본체로부터 돌출되는 테두리부 및 상기 테두리부 내부에서 상기 공진기의 홀에 대응하여 돌출되는 돌출부를 포함하고, 상기 공진기는 상기 테두리부 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테두리부에는 적어도 하나의 탄성 부재가 결합되어 상기 공진기가 상기 공진기 삽입 홈에 삽입되었을 때 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 실리콘 재질의 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터 제조 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 돌출된 테두리부에 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공진기 결합 홈에 형성되는 홀은 상기 돌출부에 형성되는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지그가 제거된 후 상기 필터 하우징 상부에 커버를 결합하는 단계(f)를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터 제조 방법.




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* Cited by examiner, † Cited by third party
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