KR101993141B1 - Variable filter improved reflection loss and frequency suppression characteristic - Google Patents

Variable filter improved reflection loss and frequency suppression characteristic Download PDF

Info

Publication number
KR101993141B1
KR101993141B1 KR1020180056337A KR20180056337A KR101993141B1 KR 101993141 B1 KR101993141 B1 KR 101993141B1 KR 1020180056337 A KR1020180056337 A KR 1020180056337A KR 20180056337 A KR20180056337 A KR 20180056337A KR 101993141 B1 KR101993141 B1 KR 101993141B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
capacitor
variable
impedance matching
frequency
Prior art date
Application number
KR1020180056337A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박종혁
이은상
도혜정
구본희
이상국
이창화
Original Assignee
(주)에드모텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에드모텍 filed Critical (주)에드모텍
Priority to KR1020180056337A priority Critical patent/KR101993141B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101993141B1 publication Critical patent/KR101993141B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/17Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1783Combined LC in series path
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38Impedance-matching networks

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

The present invention relates to a variable filter with an increased return loss characteristic and an increased frequency suppression characteristic which includes a variable resistance, a variable inductor, and a variable capacitor for limiting or permitting a frequency range desired by a user, and also includes an input unit (100) and an output unit (200). The variable filter including an input unit (100) and an output unit (200) comprises: two or more coupling circuits (300) which are connected in series between an input unit (100) and an output unit (200); one or more resonance circuits (400) of which one end units are connected between the coupling circuits (300) respectively, and the other end units are grounded; a first impedance matching circuit (500) of which one end unit is connected between the input unit (100) and the coupling circuit (300) and the other end unit is grounded; and a second impedance matching circuit (600) of which other one end unit is connected between the output unit (200) and the coupling circuit (300) and the other end unit is grounded.

Description

반사손실 특성 및 주파수억제 특성을 개선한 가변필터 {Variable filter improved reflection loss and frequency suppression characteristic}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a variable filter having improved reflection loss characteristics and frequency suppression characteristics,

가변필터 기본회로의 입력부 및 출력부에 임피던스 매칭회로를 삽입하여 가변필터의 주파수 가변범위 확장 및 가변필터의 반사손실 특성 및 주파수 억제특성을 개선한 가변필터에 관한 것이다.And an impedance matching circuit is inserted in the input and output portions of the variable filter basic circuit, thereby improving the variable loss range of the variable filter and the reflection loss characteristic and the frequency suppression characteristic of the variable filter.

필터(filter)란 여러 가지 의미로 쓰이고 있다. 빛에서는 파장역을 제한하기 위해 색 필터를 사용하고 있고, 좁은 역대로 하기 위해서는 간섭 필터가 사용된다. 전파나 전기신호 등의 주파역대를 제한하기 위해서는 전기 필터가 사용된다. 입자의 통과를 방해하고, 기체나 액체나 어느 크기 이하의 미립자만을 통과하는 것도 필터라 일컬어진다.A filter is used in several ways. In light, a color filter is used to limit the wavelength range, and an interference filter is used to narrow the wavelength. An electric filter is used to limit the frequency range of electric waves or electric signals. It is also called a filter that interferes with the passage of particles and passes only gas, liquid, or fine particles of a certain size or smaller.

본 발명에서의 필터는 전파나 전기신호 등의 주파역대를 제한하기 위한 것을 의미한다. 즉, 주파수 대역을 제한하여 특정 주파수만 통과 시키는 것을 필터라고 한다. HI Pass Filter(고역 필터)는 고주파만 통과 시키고, Low Pass Filter(고역 필터)는 저주파만 통과 시킨다. 이 둘을 연결하면 Band Pass Filter(대역 필터)가 된다.The term " filter " in the present invention means to limit a frequency band such as a radio wave or an electric signal. That is, a filter that restricts a frequency band and passes only a specific frequency is called a filter. The HI Pass Filter passes only high frequencies, while the Low Pass Filter passes only low frequencies. When these two are connected, it becomes Band Pass Filter (band filter).

대역 필터의 대표적인 예시는 RLC 회로이다. RLC회로는 전기 회로 중 저항, 코일, 축전기로 이루어진 회로로, 교류전류가 흐르면서 시간에 따라 전류의 세기와 방향이 변하더라도 각 순간마다 회로의 모든 점에서 흐르는 전류가 동일한 것이 특징이다. 여기서 전압과 회로에 전류의 비로 나타나지는 회로 전체의 저항 효과를 임피던스라고 하며, 전류 회로에서의 합성저항과 비슷한 개념이다. RLC회로로 이루어진 대역필터들은 저역 필터와 고역 필터의 조합으로도 만들어질 수 있다. 대역 필터가 통과시키는 주파수의 범위를 통과 대역(passband)라고 하며, 이상적인 밴드 패스 필터는 특정 주파수 사이에서는 완벽한 신호를 통과시키고 그 외의 주파수 대역에서는 완벽히 신호를 차단해야하지만, 이러한 이상적인 밴드 패스 필터는 존재할 수 없다. 필터가 통과 대역 밖의 신호도 약간 통과시키기 때문이다. 하지만 통과 대역 밖의 신호는 완벽히 차단되지는 않지만 신호가 많이 감쇠된다. 이러한 현상을 필터 롤오프(rool-off)라고 하며, 이러한 롤오프를 최대한 줄여가는 쪽으로 필터를 설계함으로써 이상적인 필터와 가깝게 만드려고 한다. 이러한 RLC를 이용한 대역필터에서 L이나 C를 가변하여 사용자가 원하는 신호만을 통과시키도록 하는 것을 가변필터라고 한다.A typical example of a bandpass filter is an RLC circuit. The RLC circuit is a circuit composed of resistors, coils, and capacitors in an electric circuit. It is characterized in that the current flowing at every point of the circuit is the same at every moment even if the intensity and direction of the current change with time as the alternating current flows. Here, the resistance effect of the entire circuit, which is represented by the ratio of the voltage to the current in the circuit, is called impedance, which is similar to the synthetic resistance in the current circuit. Band filters made up of RLC circuits can also be made by a combination of a low pass filter and a high pass filter. The range of frequencies that a bandpass filter passes is called a passband. An ideal bandpass filter must pass a perfect signal between certain frequencies and completely block the signal in other frequency bands. I can not. This is because the filter passes a little signal outside the passband. However, the signal outside the passband is not completely blocked, but the signal is much attenuated. This phenomenon is called a filter roll-off, and we try to make the filter closer to the ideal filter by designing the filter so as to minimize this roll-off. In a bandpass filter using such RLC, it is referred to as a variable filter in which L or C is varied so that only a desired signal is passed by the user.

한편 종래의 가변필터 구성은 도 1에서 볼 수 있듯 커플링 회로, 공진회로로 구성되며, 공진회로와 커플링 회로의 수에 따라 필터의 특성이 결정된다. 하지만 주파수 가변범위가 넓어질 경우 반사손실 및 주파수억제 특성이 좋지 못한 단점을 갖고 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the conventional variable filter structure is composed of a coupling circuit and a resonant circuit, and the characteristics of the filter are determined according to the number of the resonant circuit and the coupling circuit. However, when the frequency variable range is widened, the reflection loss and frequency suppression characteristics are poor.

KR 10-1274031 B1KR 10-1274031 B1 KR 10-1818109 B1KR 10-1818109 B1 KR 10-1614955 B1KR 10-1614955 B1

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 가변필터 기본회로의 입력부 및 출력부에 임피던스 매칭회로를 삽입하여 가변필터의 주파수 가변범위 확장 및 가변필터의 반사손실 특성 및 주파수 억제특성을 개선한 가변필터를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by providing an impedance matching circuit in an input unit and an output unit of a variable filter basic circuit, thereby improving a return loss characteristic and a frequency suppression characteristic of a variable filter, Thereby providing a variable filter.

본 발명에 따른 반사손실 특성 및 주파수억제 특성을 개선한 가변필터는 사용자가 원하는 주파수 대역을 제한 또는 허용하기 위해 가변하는 저항, 가변하는 인덕터 및 가변하는 커패시터를 포함하고 입력부(100) 및 출력부(200)를 갖는 가변필터에 있어서, 상기 입력부(100)와 상기 출력부(200) 사이에 직렬접속된 둘 이상의 커플링 회로(300); 일단부는 상기 커플링 회로(300)간 각각의 사이에 하나씩 접속되고 타단부는 접지된 하나 이상의 공진회로(400); 일단부는 상기 입력부(100)와 상기 커플링 회로(300) 사이에 접속되고 타단부는 접지된 제1임피던스매칭회로(500) 및 일단부는 상기 출력부(200)와 상기 커플링 회로(300) 사이에 접속되고 타단부는 접지된 제2임피던스매칭회로(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The variable filter improved the reflection loss characteristic and the frequency suppression characteristic according to the present invention includes a variable resistor, a variable inductor, and a variable capacitor for limiting or allowing a frequency band desired by a user, and includes an input unit 100 and an output unit 200) comprising: at least two coupling circuits (300) connected in series between the input section (100) and the output section (200); At least one resonant circuit (400) connected between the coupling circuits (300) one by one and grounded at the other end; One end of the first impedance matching circuit 500 is connected between the input unit 100 and the coupling circuit 300 and the other end is grounded and the other end of the first impedance matching circuit 500 is connected between the output unit 200 and the coupling circuit 300 And a second impedance matching circuit 600 connected to the other end and grounded.

본 발명은 가변필터 기본회로의 입력부 및 출력부에 임피던스 매칭회로를 삽입하여 임피던스 매칭회로가 없는 종래의 가변필터에 비해, 가변범위가 넓은 경우에도 반사손실이 적고 주파수 억제특성이 우수한 효과를 보유하고 있다.The present invention has an effect of inserting an impedance matching circuit in an input portion and an output portion of a variable filter basic circuit so as to have a smaller reflection loss and excellent frequency suppressing characteristic even when the variable range is wide, compared with a conventional variable filter without an impedance matching circuit have.

도 1은 종래의 기술인 커플링, 공진회로로만 구성된 필터 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 임피던스 매칭회로가 추가로 구성된 가변 필터의 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 커플링 회로의 실시 예를 보여주는 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공진회로의 실시 예를 보여주는 회로도이다.
도 5는 본 발명에 따른 주파수 가변필터의 실시 예를 보여주는 회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 대역폭 가변필터 커플링 회로의 실시 예를 보여주는 회로도이다.
도 7은 본 발명에 따른 임피던스 매칭회로의 실시 예를 보여주는 회로도이다.
도 8a는 본 발명에 따른 커패시터 회로가 추가된 실시 예를 보여주는 회로도이다.
도 8b는 본 발명에 따른 가변형 너치의 파형을 보여주는 그래프이다.
도 9a는 본 발명에 따른 커패시터 회로가 추가되고 커패시터 양단에 추가 커패시터를 구성한 실시 예를 보여주는 회로도이다.
도 9b는 본 발명에 따른 가변필터의 대역외 억압특성이 개선된 것을 보여주는 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 주파수 가변필터의 공진회로 커패시터뱅크 회로도이다.
FIG. 1 is a filter circuit diagram composed of only a coupling and a resonant circuit, which are conventional techniques.
Fig. 2 is a circuit diagram of a variable filter in which an impedance matching circuit according to the present invention is additionally constructed.
3 is a circuit diagram showing an embodiment of a coupling circuit according to the present invention.
4 is a circuit diagram showing an embodiment of a resonant circuit according to the present invention.
5 is a circuit diagram showing an embodiment of a frequency variable filter according to the present invention.
6 is a circuit diagram showing an embodiment of a bandwidth variable filter coupling circuit according to the present invention.
7 is a circuit diagram showing an embodiment of an impedance matching circuit according to the present invention.
8A is a circuit diagram showing an embodiment in which a capacitor circuit according to the present invention is added.
FIG. 8B is a graph showing a waveform of a variable-type nut according to the present invention. FIG.
9A is a circuit diagram showing an embodiment in which a capacitor circuit according to the present invention is added and an additional capacitor is formed across the capacitor.
9B is a graph showing that the out-of-band suppression characteristic of the variable filter according to the present invention is improved.
10 is a circuit diagram of a resonant circuit capacitor bank of a frequency variable filter according to the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "... 부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software .

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between .

설명에 앞서 본 명세서에는 다수의 양태 및 실시양태가 기술되며, 이들은 단순히 예시적인 것으로서 한정하는 것이 아니다.Prior to the description, numerous aspects and embodiments are set forth in this specification, which are intended to be illustrative only and not limiting.

본 명세서를 읽은 후에, 숙련자는 다른 양태 및 실시예가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해할 것이다.After reading this specification, it will be understood by those skilled in the art that other embodiments and examples are possible without departing from the scope of the present invention.

이하에서 설명되는 실시양태의 상세 사항을 다루기 전에, 몇몇 용어를 정의하거나 또는 명확히 하기로 한다.Before dealing with the details of the embodiments described below, some terms will be defined or clarified.

노드란 회로에서 둘 또는 더 많은 회로요소들이 만나는 어느 점을 의미한다.A node is a point in a circuit where two or more circuit elements meet.

공명은 특정 진동수(주파수)에서 큰 진폭으로 진동하는 현상을 말한다. 이 때의 특정 진동수를 공명 진동수라고 하며, 공명 진동수에서는 작은 힘의 작용에도 큰 진폭 및 에너지를 전달할 수 있게 된다. 모든 물체는 각각의 고유한 진동수를 가지고 진동하며 이 때 물체의 진동수를 고유 진동수라고 한다. 물체는 여러 개의 고유 진동수를 가질 수 있으며 고유 진동수와 같은 진동수의 외력이 주기적으로 전달되어 진폭이 크게 증가하는 현상을 공명현상이라고 한다. 이 때의 진동수는 공명 진동수가 된다. 진동은 역학계, 음향계, 광학계 등 많은 종류의 진동계에서 나타날 수 있으며, 이 중 전기·공학적 진동계에서의 공명을 공진이라고도 한다. 공명의 조건에서 진동체가 서로 연결되어 있는 경우에는 에너지의 교환이 쉽게 이루어진다.Resonance refers to the phenomenon of vibrating at a large amplitude at a specific frequency (frequency). The specific frequency at this time is called the resonance frequency, and it is possible to transmit a large amplitude and energy to the action of a small force at the resonance frequency. Every object vibrates with each unique frequency, and the frequency of the object is called the natural frequency. An object can have several natural frequencies, and the phenomenon that the external force of the same frequency as the natural frequency is periodically transmitted and the amplitude increases greatly is called resonance phenomenon. The frequency at this time is the resonance frequency. Vibration can be seen in many types of vibration systems such as mechanical systems, acoustics systems, and optical systems. Resonance in electrical and engineering vibration systems is also called resonance. When the vibrating bodies are connected to each other under the condition of resonance, the energy can be easily exchanged.

커플링 회로(Coupled Circuit)란 에너지 교환이 가능한 2 이상의 회로를 의미한다.Coupled circuit means two or more circuits that can exchange energy.

도 1은 종래의 기술인 커플링, 공진회로로만 구성된 필터 회로도이고, 도 2는 본 발명에 따른 임피던스 매칭회로가 추가로 구성된 가변 필터의 회로도이고, 도 3은 본 발명에 따른 커플링 회로의 실시 예를 보여주는 회로도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공진회로의 실시 예를 보여주는 회로도이고, 도 5는 본 발명에 따른 주파수 가변필터의 실시 예를 보여주는 회로도이고, 도 6은 본 발명에 따른 대역폭 가변필터 커플링 회로의 실시 예를 보여주는 회로도이고, 도 7은 본 발명에 따른 임피던스 매칭회로의 실시 예를 보여주는 회로도이고, 도 8a는 본 발명에 따른 커패시터 회로가 추가된 실시 예를 보여주는 회로도이고, 도 8b는 본 발명에 따른 가변형 너치의 파형을 보여주는 그래프이고, 도 9a는 본 발명에 따른 커패시터 회로가 추가되고 커패시터 양단에 추가 커패시터를 구성한 실시 예를 보여주는 회로도이고, 도 9b는 본 발명에 따른 가변필터의 대역외 억압특성이 개선된 것을 보여주는 그래프이고, 도 10은 본 발명에 따른 주파수 가변필터의 공진회로 커패시터뱅크 회로도이다.FIG. 2 is a circuit diagram of a variable filter in which an impedance matching circuit according to the present invention is additionally constructed. FIG. 3 is a circuit diagram of a coupling circuit according to the present invention 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a resonant circuit according to the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of a frequency variable filter according to the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram showing a bandwidth variable filter Fig. 7 is a circuit diagram showing an embodiment of an impedance matching circuit according to the present invention, Fig. 8A is a circuit diagram showing an embodiment in which a capacitor circuit according to the present invention is added, and Fig. 8B FIG. 9A is a graph showing the waveform of a variable-type nut according to the present invention, 9B is a graph showing that the out-of-band suppression characteristic of the variable filter according to the present invention is improved, and FIG. 10 is a circuit diagram of a resonant circuit capacitor bank of the frequency variable filter according to the present invention .

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 반사손실 특성 및 주파수억제 특성을 개선한 가변필터는 사용자가 원하는 주파수 대역을 제한 또는 허용하기 위해 가변하는 저항, 가변하는 인덕터 및 가변하는 커패시터를 포함하고 입력부(100) 및 출력부(200)를 갖는 가변필터에 있어서, 상기 입력부(100)와 상기 출력부(200) 사이에 직렬접속된 둘 이상의 커플링 회로(300); 일단부는 상기 커플링 회로(300)간 각각의 사이에 하나씩 접속되고 타단부는 접지된 하나 이상의 공진회로(400); 일단부는 상기 입력부(100)와 상기 커플링 회로(300) 사이에 접속되고 타단부는 접지된 제1임피던스매칭회로(500) 및 일단부는 상기 출력부(200)와 상기 커플링 회로(300) 사이에 접속되고 타단부는 접지된 제2임피던스매칭회로(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 2, the variable filter improved the return loss characteristic and the frequency suppression characteristic according to the present invention includes a variable resistor, a variable inductor, and a variable capacitor to limit or allow a desired frequency band, ) And an output section (200), comprising: at least two coupling circuits (300) connected in series between the input section (100) and the output section (200); At least one resonant circuit (400) connected between the coupling circuits (300) one by one and grounded at the other end; One end of the first impedance matching circuit 500 is connected between the input unit 100 and the coupling circuit 300 and the other end is grounded and the other end of the first impedance matching circuit 500 is connected between the output unit 200 and the coupling circuit 300 And a second impedance matching circuit 600 connected to the other end and grounded.

좀 더 상세히 설명하자면 가변필터 기본회로의 입력부 및 출력부에 임피던스 매칭회로를 삽입하여 가변필터의 주파수 가변범위 확장 및 가변필터의 반사손실 특성 및 주파수 억제특성을 개선한 가변필터인 것이다. 도 2와 같은 임피던스 매칭회로가 삽입되지 않은 가변필터는 주파수 가변범위가 좁은 영역에서만 반사손실 특성이 우수하게 나타나지만, 반면에 임피던스 매칭회로가 삽입될 경우 넓은 주파수 가변범위에서도 반사손실 특성이 우수하게 나타난다.More specifically, it is a variable filter that improves the reflection loss characteristic and the frequency suppression characteristic of the variable frequency range extension of the variable filter and the variable filter by inserting an impedance matching circuit in the input and output portions of the variable filter basic circuit. The variable filter in which the impedance matching circuit as shown in FIG. 2 is not inserted exhibits excellent reflection loss characteristics only in a region where the frequency variable range is narrow. However, when the impedance matching circuit is inserted, the variable loss filter exhibits excellent reflection loss characteristics even in a wide frequency variable range .

또한, 상기 제1임피던스매칭회로(500) 및 상기 제2임피던스매칭회로(600)는, 인덕터, 커패시터 또는 인덕터와 커패시터의 직렬조합 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The first impedance matching circuit 500 and the second impedance matching circuit 600 may be formed of any one of an inductor, a capacitor, or a series combination of an inductor and a capacitor.

또한, 상기 입력부(100), 상기 커플링 회로(300), 상기 제1임피던스매칭회로(500) 사이의 노드를 제1노드(10)라고 하고 상기 커플링 회로(300), 상기 제2임피던스매칭회로(600) 사이의 노드를 제2노드(20)라고 하는 가변필터에 있어서, 일단부는 상기 제1노드(10)에 접속되고 타단부는 상기 제2노드(20)에 접속된 커패시터 회로(700)를 더 포함하고, 상기 제1임피던스매칭회로(500) 및 상기 제2임피던스매칭회로(600)는 인덕터로 구성될 수 있다.A node between the input unit 100, the coupling circuit 300 and the first impedance matching circuit 500 is referred to as a first node 10 and the coupling circuit 300, the second impedance matching A variable filter in which the node between the circuits 600 is referred to as a second node 20 has a capacitor circuit 700 having one end connected to the first node 10 and the other end connected to the second node 20, ), And the first impedance matching circuit (500) and the second impedance matching circuit (600) may be constituted by inductors.

또한, 일단부는 상기 커패시터 회로(700)와 상기 제1노드(10) 사이에 접속되고 타단부는 접지되는 제1추가커패시터(710) 및 일단부는 상기 커패시터 회로(700)와 상기 제2노드(20) 사이에 접속되고 타단부는 접지되는 제2추가커패시터(720)를 더 포함할 수 있다.A first additional capacitor 710 having one end connected between the capacitor circuit 700 and the first node 10 and the other end grounded and one end connected to the capacitor circuit 700 and the second node 20 And a second additional capacitor 720 connected between the other end and grounded.

도 3에서 볼 수 있듯 커플링 회로는 인덕터(L), 커패시터(C), 인덕터(L)와 커패시터(C)의 직렬조합, 인덕터(L)와 커패시터(C)의 병렬조합으로 구성될 수 있다.3, the coupling circuit can be constituted by a series combination of an inductor L, a capacitor C, an inductor L and a capacitor C, and a parallel combination of an inductor L and a capacitor C .

다음으로, 도 4에서 볼 수 있듯 공진회로는 인덕터(L)와 커패시터(C)의 병렬조합으로 구성된다. 필터는 인덕터(L)와 커패시터(C)의 조합에 의한 공진으로 주파수가 결정되며 공진 주파수 식은 아래와 같다.Next, as shown in FIG. 4, the resonant circuit is composed of a parallel combination of the inductor L and the capacitor C. The frequency of the filter is determined by the resonance by the combination of the inductor (L) and the capacitor (C), and the resonance frequency equation is as follows.

Figure 112018048545818-pat00001
Figure 112018048545818-pat00001

<식1.1><Formula 1.1>

위의 수식에서 보면, 공진주파수는 인덕터(L)와 커패시터(C)가 곱해진 수치에 의해 결정되며, 인덕터(L)와 커패시터(C)가 조합될 때 어떤 주파수에서 공진 특성이 발생하게 된다. 같은 공진 주파수라도 인덕터(L)와 커패시터(C)의 곱이 일정하면 되므로, 공진 회로는 인덕터(L)와 커패시터(C)의 조합으로 다양하게 구성할 수 있다.In the above equation, the resonance frequency is determined by the value obtained by multiplying the inductor L and the capacitor C, and resonance characteristics are generated at a certain frequency when the inductor L and the capacitor C are combined. The resonance circuit can be variously configured by a combination of the inductor L and the capacitor C since the product of the inductor L and the capacitor C is constant even if the same resonance frequency is used.

다음으로, 도 5를 참조하여 주파수 가변필터는 커플링 회로는 고정값을 적용하고 공진회로의 커패시터(C) 값을 변화하여 주파수를 가변한다. 주파수 가변필터의 공진 주파수 식은 아래와 같다.Next, referring to FIG. 5, the frequency variable filter applies a fixed value to the coupling circuit and varies the frequency by changing the value of the capacitor C of the resonant circuit. The resonance frequency equation of the frequency variable filter is as follows.

Figure 112018048545818-pat00002
Figure 112018048545818-pat00002

<식2><Formula 2>

다음으로, 도 6을 참조하여 대역폭 가변필터는 공진회로는 고정값을 적용하고 커플링 회로의 인덕터(L) 또는 커패시터(C) 값을 변화하여 대역폭을 가변한다. 인덕터(L), 커패시터(C) 또는 커패시터(C)와 인덕터(L)를 직렬이나 병렬로 결합하여 사용할 수 있다.Next, referring to FIG. 6, the bandwidth variable filter applies a fixed value to the resonant circuit and varies the bandwidth by changing the value of the inductor (L) or capacitor (C) of the coupling circuit. The inductor L, the capacitor C or the capacitor C and the inductor L may be connected in series or in parallel.

다음으로, 도 7을 참조하여 임피던스 매칭회로는 인덕터(L), 커패시터(C), 인덕터(L)와 커패시터(C)의 직렬조합으로 구성할 수 있다.Next, referring to Fig. 7, the impedance matching circuit can be constituted by a series combination of an inductor L, a capacitor C, an inductor L and a capacitor C.

또한, 도 8a를 참조하여 커패시터 회로(700)가 추가된 가변필터는 가변필터의 기본회로에서 입력부와 출력부 사이에 커패시터 회로(700)를 추가하고 입력부 및 출력부의 임피던스 매칭회로는 L 섹션으로 구성하여 주파수 가변필터의 주파수 가변시 가변형 너치(notch)를 형성한다. 도 8b에서 가변형 너치의 파형이 형성되는 것을 볼 수 있다.8A, the variable filter to which the capacitor circuit 700 is added includes a capacitor circuit 700 between the input unit and the output unit in the basic circuit of the variable filter, and an impedance matching circuit of the input unit and the output unit is configured as an L section Thereby forming a variable notch when the frequency of the variable frequency filter is variable. In FIG. 8B, it can be seen that the waveform of the variable-type nut is formed.

또한, 도 9a를 참조하여 상기와 같이 커패시터 회로(700)가 추가된 가변필터에서 나아가, 커패시터 회로(700)의 양단에 추가로 제1추가커패시터(710) 및 제2추가커패시터(720)를 구성할 수 있다. 이러한 경우에 도 9b에서 볼 수 있듯 가변필터의 대역외 억압특성을 개선된 것을 볼 수 있다.9A, a first additional capacitor 710 and a second additional capacitor 720 are further provided at both ends of the capacitor circuit 700 in addition to the variable filter to which the capacitor circuit 700 is added as described above can do. In this case, as shown in FIG. 9B, the out-of-band suppression characteristic of the variable filter is improved.

다음으로 도 10을 참조하여 가변필터의 커패시터 가변방법에 대해 좀 더 상세히 설명하도록 한다. Bias 전압에 핀다이오드 도통 전압 이상을 인가하면 핀다이오드가 도통된다. 핀다이오드 도통시 핀다이오드는 작은 저항값을 갖는 회로가 된다. 따라서 모든 핀다이오드가 도통시에 커패시터 값은 다음과 같다.Next, with reference to FIG. 10, a method of varying the capacitance of the variable filter will be described in more detail. When the bias voltage exceeds the pin diode conduction voltage, the pin diode conducts. When the pin diode is conducting, the pin diode becomes a circuit having a small resistance value. Therefore, when all the pin diodes are conducting, the capacitor values are as follows.

Figure 112018048545818-pat00003
Figure 112018048545818-pat00003

<식3.1><Equation 3.1>

모든 핀다이오드 도통 시 공진회로의 공진 주파수는 다음과 같다.The resonant frequency of the resonant circuit at the time of conducting all pin diodes is as follows.

Figure 112018048545818-pat00004
Figure 112018048545818-pat00004

<식3.2><Equation 3.2>

모든 핀다이오드 도통 시 캐퍼시터 값은 CT가 되고 이때 CT는 가장 큰 값이 되므로 공진주파수는 (식3.2)에 의해 가장 낮은 주파수가 된다.When all pin diodes are connected, the capacitor value becomes C T , and C T becomes the largest value, so that the resonant frequency becomes the lowest frequency by (Equation 3.2).

Bias 전압에 핀다이오드 도통 전압 이하를 인가하면 핀다이오드는 도통되지 않는다. 핀다이오드가 도통되지 않으면 이때는 아주 작은 커패시터 값 CP을 갖는다. 커패시터의 직렬 조합에서의 커패시터 값은 CP보다 작은 값이 된다. 따라서 모든 핀다이오드가 도통되지 않을 때의 커패시터 뱅크의 총 용량 값은 약 NCP가 된다.If the bias voltage is applied below the pin diode conduction voltage, the pin diode will not conduct. If the pin diode is not conducting, then it has a very small capacitor value C P. The capacitor value in the series combination of capacitors is less than C P. Thus, the total capacitance value of the capacitor bank when all pin diodes are not conducting is approximately NC P.

모든 핀다이오드가 도통되지 않을 때의 공진회로의 공진 주파수는 다음과 같다.The resonant frequency of the resonant circuit when all pin diodes are not conducting is as follows.

Figure 112018048545818-pat00005
Figure 112018048545818-pat00005

<식3.3><Equation 3.3>

이때 NCP는 아주 작으므로 공진주파수는 (식3.3)에 의해 가장 높은 주파수가 된다. 그러므로 주파수 가변필터는 원하는 주파수를 핀다이오드의 ON/OFF 제어를 통해 커패시터 뱅크 회로의 총 용량값을 원하는 가변하고자 하는 주파수의 용량값이 되로록 함으로써 원하는 주파수의 주파수 가변이 가능하다. 상기 커패시터 뱅크 회로는 가장 일반적인 예이며, 여러 가지 회로로 구성할 수 있다.Since the NC P is very small at this time, the resonant frequency becomes the highest by (Eq. 3.3). Therefore, the frequency variable filter can change the frequency of the desired frequency by controlling the desired frequency to be the capacitance value of the desired frequency to change the total capacitance value of the capacitor bank circuit through ON / OFF control of the pin diode. The capacitor bank circuit is the most common example and can be composed of various circuits.

본 발명에서 사용하는 커패시터의 종류는 전해커패시터, 탄탈 전해커패시터, 세라믹 커패시터, 적층 세라믹 커패시터, 마일러 커패시터, 폴리프로필렌 커패시터, 가변용량 커패시터 등 사용자가 제한 또는 허용하고자하는 고주파 혹은 저주파에 맞춰 적절한 커패시터를 사용하면 될 것이다. 용량의 경우에도 1pF 부터 1000μF정도로 사용자가 제한 또는 허용하고자하는 주파수에 맞추어 사용하면 된다.The types of capacitors used in the present invention include capacitors suitable for high frequency or low frequency that the user wants to restrict or allow such as electrolytic capacitors, tantalum electrolytic capacitors, ceramic capacitors, multilayer ceramic capacitors, Mylar capacitors, polypropylene capacitors, You will use it. In case of capacity, it can be used from 1pF to 1000μF according to the frequency that the user wants to limit or allow.

이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

10 : 제1노드
20 : 제2노드
100 : 입력부
200 : 출력부
300 : 커플링 회로
400 : 공진회로
500 : 제1임피던스매칭회로
600 : 제2임피던스매칭회로
700 : 커패시터 회로
710 : 제1추가커패시터
720 : 제2추가커패시터
10: First node
20: second node
100: Input unit
200: Output section
300: Coupling circuit
400: resonance circuit
500: first impedance matching circuit
600: second impedance matching circuit
700: capacitor circuit
710: first additional capacitor
720: second additional capacitor

Claims (4)

사용자가 원하는 주파수 대역을 제한 또는 허용하기 위해 가변하는 저항, 가변하는 인덕터 및 가변하는 커패시터를 포함하고 입력부(100) 및 출력부(200)를 갖는 가변필터에 있어서,
상기 입력부(100)와 상기 출력부(200) 사이에 직렬접속된 둘 이상의 커플링 회로(300);
일단부는 상기 커플링 회로(300)간 각각의 사이에 하나씩 접속되고 타단부는 접지된 하나 이상의 공진회로(400);
일단부는 상기 입력부(100)와 상기 커플링 회로(300) 사이에 접속되고 타단부는 접지된 제1임피던스매칭회로(500) 및
일단부는 상기 출력부(200)와 상기 커플링 회로(300) 사이에 접속되고 타단부는 접지된 제2임피던스매칭회로(600)를 포함하고,
상기 입력부(100), 상기 커플링 회로(300), 상기 제1임피던스매칭회로(500) 사이의 노드를 제1노드(10)라고 하고 상기 커플링 회로(300), 상기 제2임피던스매칭회로(600) 사이의 노드를 제2노드(20)라고 하는 가변필터에 있어서,
일단부는 상기 제1노드(10)에 접속되고 타단부는 상기 제2노드(20)에 접속된 커패시터 회로(700)를 더 포함하고,
상기 제1임피던스매칭회로(500) 및 상기 제2임피던스매칭회로(600)는 인덕터로 구성되는 것을 특징으로 하는 반사손실 특성 및 주파수억제 특성을 개선한 가변필터.
1. A tunable filter comprising an input (100) and an output (200), the variable filter comprising a variable resistor, a variable inductor and a variable capacitor to limit or allow a user to desire a frequency band,
At least two coupling circuits (300) connected in series between the input section (100) and the output section (200);
At least one resonant circuit (400) connected between the coupling circuits (300) one by one and grounded at the other end;
A first impedance matching circuit 500 having one end connected between the input unit 100 and the coupling circuit 300 and the other end grounded;
And a second impedance matching circuit 600 having one end connected between the output unit 200 and the coupling circuit 300 and grounded at the other end,
A node between the input unit 100, the coupling circuit 300 and the first impedance matching circuit 500 is referred to as a first node 10 and the coupling circuit 300, the second impedance matching circuit 600 is referred to as a second node 20,
Further comprising a capacitor circuit (700) having one end connected to the first node (10) and the other end connected to the second node (20)
Wherein the first impedance matching circuit (500) and the second impedance matching circuit (600) are constituted by inductors.
청구항 1에 있어서,
상기 제1임피던스매칭회로(500) 및 상기 제2임피던스매칭회로(600)는,
인덕터, 커패시터 또는 인덕터와 커패시터의 직렬조합 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 반사손실 특성 및 주파수억제 특성을 개선한 가변필터.
The method according to claim 1,
The first impedance matching circuit (500) and the second impedance matching circuit (600)
An inductor, a capacitor, or a series combination of an inductor and a capacitor.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
일단부는 상기 커패시터 회로(700)와 상기 제1노드(10) 사이에 접속되고 타단부는 접지되는 제1추가커패시터(710) 및
일단부는 상기 커패시터 회로(700)와 상기 제2노드(20) 사이에 접속되고 타단부는 접지되는 제2추가커패시터(720)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사손실 특성 및 주파수억제 특성을 개선한 가변필터.
The method according to claim 1,
A first additional capacitor 710 having one end connected between the capacitor circuit 700 and the first node 10 and the other end grounded;
Further comprising a second additional capacitor (720), one end of which is connected between the capacitor circuit (700) and the second node (20) and the other end of which is grounded. Variable filter.
KR1020180056337A 2018-05-17 2018-05-17 Variable filter improved reflection loss and frequency suppression characteristic KR101993141B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180056337A KR101993141B1 (en) 2018-05-17 2018-05-17 Variable filter improved reflection loss and frequency suppression characteristic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180056337A KR101993141B1 (en) 2018-05-17 2018-05-17 Variable filter improved reflection loss and frequency suppression characteristic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101993141B1 true KR101993141B1 (en) 2019-06-26

Family

ID=67105087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180056337A KR101993141B1 (en) 2018-05-17 2018-05-17 Variable filter improved reflection loss and frequency suppression characteristic

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101993141B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100053522A (en) * 2007-06-27 2010-05-20 슈파컨덕터 테크놀로지스 인코포레이티드 Low-loss tunable radio frequency filter
KR20120096108A (en) * 2010-01-28 2012-08-29 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 Tunable filter
KR101274031B1 (en) 2012-07-20 2013-06-12 주식회사 이너트론 Band rejection filter for controlling return loss of pass band
KR101818109B1 (en) 2016-03-25 2018-01-12 (주)에드모텍 The frequency-variable filter improving insertion loss

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100053522A (en) * 2007-06-27 2010-05-20 슈파컨덕터 테크놀로지스 인코포레이티드 Low-loss tunable radio frequency filter
KR101614955B1 (en) 2007-06-27 2016-04-22 레저넌트 인크. Low-loss tunable radio frequency filter
KR20120096108A (en) * 2010-01-28 2012-08-29 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 Tunable filter
KR101274031B1 (en) 2012-07-20 2013-06-12 주식회사 이너트론 Band rejection filter for controlling return loss of pass band
KR101818109B1 (en) 2016-03-25 2018-01-12 (주)에드모텍 The frequency-variable filter improving insertion loss

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pactitis Active filters: theory and design
US7468642B2 (en) Multi band pass filters
US6344773B1 (en) Flexible monolithic continuous-time analog low-pass filter with minimal circuitry
US10211799B2 (en) High-frequency filter
RU2704530C1 (en) Broadband band-pass filter with independent adjustment of pole frequency, pole attenuation and transmission coefficient
JP6380400B2 (en) Variable frequency filter
RU2677362C1 (en) Active rc filter
CN109672422B (en) filter circuit and multiplexer
KR101853217B1 (en) Resonant circuit and high frequency filter
US20160164487A1 (en) Bulk acoustic wave filter
WO2020201057A1 (en) Micro-acoustic bandstop filter
CN106031035A (en) Variable filter circuit and wireless communication device
KR101993141B1 (en) Variable filter improved reflection loss and frequency suppression characteristic
GB2300774A (en) Filter circuits with switchable serial and parallel resonators
CN111355469A (en) Filter circuit and filter for generating extra transmission zero
WO2017084882A1 (en) Filter circuit with additional poles outside passband
US5051711A (en) Variable bandwidth crystal filter with varactor diodes
US4423394A (en) Multiple pole bandpass filter having monolithic crystal elements
JP6638214B2 (en) Variable filter circuit and high frequency module
CN114244314A (en) Filter and multiplexer including same
CN107579737B (en) Anti- phase distortion component
CN113330684A (en) Configurable micro-acoustic RF filter
RU2718709C1 (en) Band-pass filter with independent adjustment of main parameters
CN215300592U (en) Band-pass filter circuit
KR102078052B1 (en) Apparatus for stabiling flatness using a variable resistor

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant