KR102122811B1 - 5g공용 결합 우수 pimd 결합방식의 필터 및 필터링 방법 - Google Patents

5g공용 결합 우수 pimd 결합방식의 필터 및 필터링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PIMD 성능을 개선함으로써 다수의 이동통신 사업자의 출력을 결합해 안테나로 송출할 수 있고, 또한 5G를 포함한 다수의 이동통신 사업자의 주파수대역 신호에 따라 결합 방식을 달리함으로써 공용 결합기의 PIMD 성능을 개선할 수 있는 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법에 관한 것이다.
본 발명의 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터는 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호를 결합하는 제 1 결합기 및 제 1 결합기의 출력과 제 3 대역 신호를 결합하는 제 2 결합기로 이루어진다.

Description

5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법{5G common combine Filter with high combine PIMD performance and Filtering method thereof}
본 발명은 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 5G를 포함한 다수의 사업자의 출력을 하나로 결합하여 안테나로 송출하는 대역 결합기에서 발생하는 PIMD 간섭을 줄이는 공용 결합기에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 다수의 고출력 신호의 주파수 대역에 따라 결합 방식을 달리하여 PIMD 간섭에 대한 성능을 개선할 수 있는 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 스마트폰(Smart Phone)의 등장과 통신사들의 데이터 무제한 요금제 발표 등으로 무선인터넷에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히, 5G가 도입됨에 따라 새로운 주파수 대역의 네트워크를 구축하고 있다.
이와 같이, 이동 통신의 수요가 지속적으로 증가함에 따라 이동 통신의 품질 개선이 요구되고 있으며, 하나의 공용 안테나를 사용하기 위해 여러 이동 통신 시스템을 하나로 통합하는 결합기에 대해서 그 동안 상용의 이동 통신 시스템에서는 거의 무시되어 있던 PIMD(Passive Inter-Modulation Distortion) 문제가 발생하고 있다. 이는 이동 통신의 품질 개선 요구 해결을 위한 다 채널화, 고 전력화, 고 주파수 등에 따라서 더욱 심각해지고 있는 상황이며, 이에 대한 해결을 위해 지속적인 연구가 이루어져 왔다.
그 일례로, 대한민국 특허공개공보 제10-2018-0064054호에서는 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 이용하여 광대역 다이플렉서를 구현하고 PIMD 성능의 개선을 위해 접촉 비선형의 PIMD 주요 발생원인인 터널링 효과를 최소화시킬 수 있는, PCB 기판을 공중에 띄운 서스펜디드(suspended) 구조를 제안하였다.
그러나 이 경우에도 근접한 주파수 대역의 신호는 결합하기가 어려운 단점이 있다.
대한민국 특허공개공보 제10-2018-0064054호(2018.06.14.)
본 발명의 목적은, PIMD 성능을 개선함으로써 다수의 이동통신 사업자의 출력을 결합해 안테나로 송출할 수 있는 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 5G를 포함한 다수의 이동통신 사업자의 주파수대역 신호에 따라 결합 방식을 달리함으로써 공용 결합기의 PIMD 성능을 개선할 수 있는 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터는 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호를 결합하는 제 1 결합기 및 제 1 결합기의 출력과 제 3 대역 신호를 결합하는 제 2 결합기를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이하일 경우, 제 1 결합기는 공유 폴 결합으로 구성되고 제 2 결합기는 스트립 라인 결합으로 구성될 수 있다.
또한, 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이상일 경우, 제 1 결합기는 스트립 라인 결합으로 구성되고 제 2 결합기는 공유 폴 결합으로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 공유 폴 결합은, 적어도 두 개 이상의 주파수 대역 신호에 대해 캐패시터 결합하는 것일 수 있다.
또한, 상기 공유 폴 결합은, 주파수 대역 신호가 유입되는 주파수 공진기; 다수의 상기 주파수 대역 신호가 결합되는 신호연결벽체; 및 상기 신호연결벽체에서 결합된 신호가 안테나로 출력되는 연결부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 신호연결벽체는, 상기 주파수 공진기와 연결부를 연결하는 베이스; 및 상기 베이스의 상측에 연장되어 구성되고 상기 주파수 공진기 및 상기 연결부와 각각 이격 형성되어 있는 상측연장부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 신호연결벽체는, 상기 상측연장부의 높이(H), 폭(W), 및 이격 거리(d)에 기반하여 상기 주파수 대역 신호의 임피던스 매칭을 수행하는 것일 수 있다.
한편, 상기 스트립 라인 결합은, 적어도 두 개 이상의 주파수 대역 신호에 대해 PCB 패턴으로 결합하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터는, 적어도 어느 하나의 사업자에서 서비스하는 주파수 대역이 제 1 일정 값 이하일 경우 저주파수로 분리하고 제 1 일정 값과 제 2 일정 값 사이인 경우에는 중간 주파수로 분리하며 제 2 일정 값 이상일 경우에는 고주파수로 분리하는 대역 분리기; 상기 대역 분리기의 출력에 대해 채널 필터링을 수행하는 채널 필터; 상기 채널 필터의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 저주파수를 공유 폴 결합하는 제 1 결합기(100); 상기 채널 필터의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 중간주파수를 공유 폴 결합하는 제 2 결합기(200); 상기 채널 필터의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 고주파수를 공유 폴 결합하는 제 3 결합기; 및 상기 제 1 결합기, 상기 제 2 결합기, 및 상기 제 3 결합기의 출력을 스트립 라인 결합하는 제 4 결합기;를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 공유 폴 결합은, 적어도 두 개 이상의 주파수 대역 신호에 대해 캐패시터 결합하는 것일 수 있다.
또한, 상기 공유 폴 결합은, 주파수 대역 신호가 유입되는 주파수 공진기;
다수의 상기 주파수 대역 신호가 결합되는 신호연결벽체; 및 상기 신호연결벽체에서 결합된 신호가 안테나로 출력되는 연결부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 신호연결벽체는, 상기 주파수 공진기와 연결부를 연결하는 베이스; 및 상기 베이스의 상측에 연장되어 구성되고 상기 주파수 공진기 및 상기 연결부와 각각 이격 형성되어 있는 상측연장부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 신호연결벽체는, 상기 상측연장부의 높이(H), 폭(W), 및 이격 거리(d)에 기반하여 상기 주파수 대역 신호의 임피던스 매칭을 수행하는 것일 수 있다.
한편, 상기 스트립 라인 결합은, 적어도 두 개 이상의 주파수 대역 신호에 대해 PCB 패턴으로 결합하는 것일 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터링 방법은, 제 1 결합기에서 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호를 결합하는 제 1 결합단계; 및 제 2 결합기에서 상기 제 1 결합기의 출력과 제 3 대역 신호를 결합하는 제 2 결합단계;를 포함하고, 상기 제 1 대역 신호와 상기 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이상일 경우에는 상기 제 1 결합기는 스트립 라인 결합으로 구성되는 한편, 상기 제 2 결합기는 공유 폴 결합으로 구성되고, 상기 제 1 대역 신호와 상기 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이하일 경우에는 상기 제 1 결합기는 공유 폴 결합으로 구성되는 한편, 상기 제 2 결합기는 스트립 라인 결합으로 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법은 PIMD 성능을 개선함으로써 다수의 이동통신 사업자의 출력을 결합하여 안테나로 송출할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법은 5G를 포함한 다수의 이동통신 사업자의 주파수대역 신호에 따라 결합 방식을 달리함으로써 공용 결합기의 PIMD 성능을 개선할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터를 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 제 1 결합기 또는 제 2 결합기가 공유 폴 결합을 하는 방식을 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 대역결합부를 상세히 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 4는 도 1의 제 1 결합기 또는 제 2 결합기가 스트립 라인 결합을 하는 방식을 상세히 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터링 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터를 나타낸 블록도이며, 도 2 내지 도 4는 도 1을 상세히 설명하기 위한 상세 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터는 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호를 결합하는 제 1 결합기(100) 및 제 1 결합기(100)의 출력과 제 3 대역 신호를 결합하는 제 2 결합기(200)로 이루어진다.
여기서, 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이하일 경우, 제 1 결합기(100)는 공유 폴 결합으로 구성되고 제 2 결합기(200)는 스트립 라인 결합으로 구성될 수 있다.
또한, 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이상일 경우에는, 제 1 결합기(100)는 스트립 라인 결합으로 구성되고 제 2 결합기(200)는 공유 폴 결합으로 구성될 수 있다.
본 발명에서는, 인접한 서로 다른 주파수 대역 신호가 대역 결합을 할 경우 PIMD가 발생되게 되어 이동통신사 간 간섭을 일으키는 문제를 해결하기 위해 공용 폴 방식을 사용한다.
5G를 포함하여 서로 다른 주파수 대역(800MHz, 900Mhz, 1.8GHz, 2.1GHz, 3.5GHz 등)을 갖는 다수의 이동통신사 주파수를 하나의 안테나로 송출하기 위해서는 이동통신사 기지국 또는 중계기의 출력에 대해 대역 결합을 하여야 한다.
이때, 다수의 이동통신사 주파수가 인접한 경우도 있고 인접하지 않은 경우도 있다. 특히, 인접한 서로 다른 주파수 대역 신호가 대역 결합을 할 경우 PIMD가 발생되게 되어 이동통신사 간 간섭을 일으킬 수 있다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 공용 폴 방식을 사용하여 인접한 서로 다른 주파수 대역 간 PIMD 성능을 개선할 수 있다.
한편, 공용 폴 방식의 경우 구현하는 데 공간을 많이 차지하는 단점이 있는 반면, 스트립 라인 결합의 경우는 단순히 PCB(Printed Circuit Board)에서 결합하므로 인접한 서로 다른 주파수 대역 간 PIMD 성능은 떨어지나 공간을 적게 차지하는 장점이 있다.
또한, 스트립 라인 결합의 경우 일정 값 이상 떨어진 서로 다른 주파수 대역 간 PIMD 발생은 무시할 수 있으므로, 일정 값 이상 떨어진 서로 다른 주파수 대역 신호의 결합은 스트립 라인을 사용하는 것이 더 효율적이다.
따라서, 본 발명에서는, 서로 다른 주파수 대역의 신호를 결합할 때 주파수 차이가 일정 값 이하인 경우에는 공용 폴 결합을 수행하고, 주파수 차이가 일정 값 이상일 경우에는 스트립 라인 결합을 혼합하여 대역 결합함으로써, 공간적으로 효율적이면서도 PIMD 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 2는 도 1의 제 1 결합기(100) 또는 제 2 결합기(200)가 공유 폴 결합을 하는 방식을 상세히 나타낸 도면이다.
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 공유 폴 결합은 적어도 두 개의 주파수 대역 신호에 대해 캐패시터 결합할 수 있다.
여기서, 다수의 주파수 대역 신호는 각각 복수의 캐비티(cavity)에 의해 채널 필터링되고 그 결과가 대역결합부(700)에서 결합된다.
대역결합부(700)는 하나의 안테나와 연결되기 위한 공용 폴(Pole) 형태의 연결부(720)로부터 방사형태로 신호연결벽체(730)가 연장되어 형성된다. 이러한 신호연결벽체(730)는 주파수 공진기(710)의 갯수와 대응되도록 형성되며, 채널 필터들의 종단에 위치한 캐비티의 내부로 연장되어 결국 다수의 주파수 대역 신호의 입력과 연결된다.
즉, 본 발명의 대역결합부(700)는 다수의 채널 필터링된 신호를 안테나를 사용해 결합하지 않고 캐패시터 결합(C결합)을 함으로써 PIMD 성능이 우수하고, 또한 안테나를 사용하는 결합(L결합)에서 복잡한 튜닝을 수행하여야 하는 단점을 극복할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 도 2의 대역결합부(700)를 상세히 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 공유 폴 결합에서는 주파수 대역 신호가 주파수 공진기(710)로 유입되고 신호연결벽체(730)에서 다수의 주파수 대역 신호가 연결부(720)로 결합되어 안테나로 출력될 수 있다.
여기서, 대역결합부(700)는 주파수 공진기(710), 연결부(720), 및 신호연결벽체(730)로 이루어지며, 또한 신호연결벽체(730)는 주파수 공진기(710)와 연결부(720)를 연결하는 베이스(731), 베이스(731)의 상측에 연장되어 구성되고 주파수 공진기(710) 및 연결부(720)와 각각 이격 형성되어 있는 상측연장부(732)로 구성될 수 있다.
즉, 신호연결벽체(730)는 도3(a)에 도시한 바와 같이 신호연결벽체(730)의 하측에 형성된 베이스(731)를 통해 그 일측이 대역결합부(700)의 연결부(720)와 접속되고, 타측은 각 채널필터들을 구성하는 종단의 캐비티 내측으로 연장되어 주파수 공진기(710)와 연결된다.
상기와 같은 구성의 신호연결벽체(730)는 도3(b)에서와 같이 상측연장부(732)의 높이(H) 및 폭(W), 그리고 이격 거리(d)에 기반하여 주파수 대역 신호의 임피던스 매칭을 수행할 수 있으며, 따라서 상측연장부(732)의 높이(H)와 폭(W), 그리고 그 이격 거리(d)를 조절함으로써 송수신되는 주파수 대역과의 적절한 임피던스 매칭이 이루어지도록 형성되게 된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 기존과 같이 스트립 라인과 스트립 라인을 결합하는 결합라인을 가지지 않아도, 각 채널필터들을 통과한 다양한 주파수 대역이 신호연결벽체(730)에 의한 임피던스 매칭 후 대역결합부(700)와 연결되기 때문에 하나의 안테나를 통해 고출력 신호의 전송이 가능하며, 또한 안테나를 통해 수신되는 주파수도 채널필터들을 통하여 접속포트로 출력될 수 있게 된다.
또한, 이러한 대역결합부(700)는 방사형태의 신호연결벽체(730)의 일부가 종단의 캐비티 내측으로 연장되어 수용되기 때문에, 공간 활용성이 매우 뛰어나며 사출성형 시에 일체로 성형될 수 있는 장점이 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면 각 채널필터들을 통해 대역결합부(700)로 입력되는 주파수는 콤바인되어(combined) 하나의 안테나를 통해 전송되고, 또한 안테나를 통해 수신되는 주파수는 대역결합부(700)를 통해 각 채널필터들로 연결됨으로써 양방향 송수신이 가능한 구조를 갖게 된다.
한편, 각 채널필터들을 통해 대역결합부(700)로 전송되거나, 또는 안테나로 수신되어 대역결합부(700)를 통해 각 채널필터들로 연결되는 신호의 손실을 최소화하기 위하여, 연결부(720)와 신호연결벽체(730)의 외측 표면은 도전성 물질로 도금이 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 전도성이 뛰어난 은 도금이 이루어질 수 있다. 이때, 은 도금의 두께는 6 ㎛ ~ 15 ㎛의 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
도 4는 도 1의 제 1 결합기(100) 또는 제 2 결합기(200)가 스트립 라인 결합을 하는 방식을 상세히 나타낸 도면이다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 스트립 라인 결합은 적어도 두 개의 주파수 대역 신호에 대해 PCB 패턴으로 결합할 수 있으며, 이때 하나의 스트립 라인(800)으로 구성된 PCB에 다수의 입력 신호가 연결되고 다수의 입력이 연결되기 때문에 입력 간 간섭이 발생하여 PIMD가 발생할 수 있다.
그러나, 다수의 입력 신호의 주파수 대역의 차이가 일정 값 이상일 경우 PIMD 형성 주파수가 인접 주파수에 발생하지 않아 다수의 입력 신호 간 간섭이 없을 수 있으며, 따라서 다수의 입력 신호의 주파수 대역의 차이가 일정 값 이상일 경우에는 스트립 라인 결합을 사용함으로써, PIMD 성능을 높이면서 공간을 작게 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터를 나타낸 블록도이다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터는, 적어도 어느 하나의 사업자에서 서비스하는 주파수 대역이 제 1 일정 값 이하일 경우 저주파수로 분리하고 제 1 일정 값과 제 2 일정 값 사이인 경우에는 중간 주파수로 분리하며 제 2 일정 값 이상일 경우에는 고주파수로 분리하는 대역 분리기(500), 대역 분리기(500)의 출력에 대해 채널 필터링을 수행하는 채널 필터(600), 채널 필터(600)의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 저주파수를 공유 폴 결합하는 제 1 결합기(100), 채널 필터(600)의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 중간주파수를 공유 폴 결합하는 제 2 결합기(200), 채널 필터(600)의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 고주파수를 공유 폴 결합하는 제 3 결합기(300), 및 제 1 결합기(100), 제 2 결합기(200), 및 제 3 결합기(300)의 출력을 스트립 라인 결합하는 제 4 결합기(400)로 이루어진다.
예를 들어, 제 1 사업자가 소방 무선 신호로 440M~450M일 수 있고, 제 2 사업자가 SKT사일 경우 CDMA/WCDMA/LTE 송수신 대역인 825㎒~838㎒, 870~883㎒~915㎒, 1715㎒~1734㎒, 1810㎒~1829㎒, 1931㎒~1959㎒, 2121㎒~2149㎒, 및 3620㎒~3대역결합부(700)㎒(5G)의 주파수 대역이 접속될 수 있다. 또한, 제 3 사업자가 KT사일 경우에는 CDMA/WCDMA/LTE 송수신 대역인 814㎒~823㎒, 859~868㎒, 904㎒~915㎒, 949㎒~960㎒, 1736㎒~1755㎒, 1831㎒~1850㎒, 1961㎒~1980㎒, 2151~2170㎒, 및 3520㎒~3580㎒(5G)의 주파수 대역이 접속될 수 있다. 이외에 제 4 사업자로 LGU+의 신호가 접속될 수도 있다.
일 예로서, 제 1 일정 값은 1GHz, 제 2 일정 값은 3GHz로 설정할 수 있다. 또한, 다른 예로서 제1 일정 값과 제 2 일정 값을 동일한 값 즉, 1GHz 또는 2GHz로 설정함으로써 저주파와 고주파로만 분리하여 결합하도록 할 수도 있다.
본 발명에서는, 결합하여야 할 주파수 대역 신호가 많을 경우 주파수 대역의 차이가 일정 값 이하인 때에는 공용 폴 결합을 수행하도록 하고 주파수 대역의 차이가 일정 값 이상인 때에는 스트립 라인 결합을 혼합하여 대역 결합하도록 구성함으로써, 공간 효율적이면서도 PIMD 성능을 개선할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터링 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터링 방법은 제 1 결합기(100)에서 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호를 결합하는 단계(S100), 및 제 2 결합기(200)에서 제 1 결합기(100)의 출력과 제 3 대역 신호를 결합하는 단계(S200)를 포함하고, 이때 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이상일 경우에는 제 1 결합기(100)는 스트립 라인 결합으로 구성되는 한편, 제 2 결합기(200)는 공유 폴 결합으로 구성되고, 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이하일 경우에는 제 1 결합기(100)는 공유 폴 결합으로 구성되는 한편 제 2 결합기(200)는 스트립 라인 결합으로 구성될 수 있다.
5G를 포함하여 서로 다른 주파수 대역(800MHz, 900Mhz, 1.8GHz, 2.1GHz, 3.5GHz 등)을 갖는 다수의 이동통신사 주파수를 하나의 안테나로 송출하기 위해서는 이동통신사 기지국 또는 중계기의 출력에 대해 대역 결합을 하여야 한다.
이때, 다수의 이동통신사 주파수가 인접한 경우도 있고 인접하지 않은 경우도 있다. 특히, 인접한 서로 다른 주파수 대역 신호가 대역 결합을 할 경우 PIMD가 발생되게 되어 이동통신사 간 간섭을 일으킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 공용 폴 방식을 사용하여 인접한 서로 다른 주파수 대역 간 PIMD 성능을 개선할 수 있다.
한편, 공용 폴 방식의 경우 구현하는 데 공간을 많이 차지하는 단점이 있는 반면, 스트립 라인 결합의 경우는 단순히 PCB(Printed Circuit Board)에서 결합하므로 인접한 서로 다른 주파수 대역 간 PIMD 성능은 떨어지나 공간을 적게 차지하는 장점이 있다.
또한, 스트립 라인 결합의 경우 일정 값 이상 떨어진 서로 다른 주파수 대역 간 PIMD 발생은 무시할 수 있으므로, 일정 값 이상 떨어진 서로 다른 주파수 대역 신호의 결합은 스트립 라인을 사용하는 것이 더 효율적이다.
따라서, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 서로 다른 주파수 대역의 신호를 결합할 때 주파수 차이가 일정 값 이하인 경우에는 공용 폴 결합을 수행하고, 주파수 차이가 일정 값 이상일 경우에는 스트립 라인 결합을 혼합하여 대역 결합함으로써, 공간적으로 효율적이면서도 PIMD 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터 및 필터링 방법은 PIMD 성능을 개선함으로써 다수의 이동통신 사업자의 출력을 결합해 안테나로 송출할 수 있는 장점이 있으며, 또한 5G를 포함한 다수의 이동통신 사업자의 주파수대역 신호에 따라 결합 방식을 달리함으로써 공용 결합기의 PIMD 성능을 개선할 수 있는 장점이 있다.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환할 수 있음을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다.

Claims (15)

  1. 제 1 대역 신호와 제 2 대역 신호를 결합하는 제 1 결합기; 및
    상기 제 1 결합기의 출력과 제 3 대역 신호를 결합하는 제 2 결합기;를 포함하고,
    상기 제 1 대역 신호와 상기 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이하일 경우, 상기 제 1 결합기는 공유 폴 결합으로 구성되고 상기 제 2 결합기는 스트립 라인 결합으로 구성되고,
    상기 제 1 대역 신호와 상기 제 2 대역 신호의 주파수 간격이 일정 값 이상일 경우, 상기 제 1 결합기는 스트립 라인 결합으로 구성되고 상기 제 2 결합기는 공유 폴 결합으로 구성되고,
    상기 공유 폴 결합은, 적어도 두 개 이상의 주파수 대역 신호에 대해 캐패시터 결합하고,
    상기 공유 폴 결합은,
    주파수 대역 신호가 유입되는 주파수 공진기;
    다수의 상기 주파수 대역 신호가 결합되는 신호연결벽체; 및
    상기 신호연결벽체에서 결합된 신호가 안테나로 출력되는 연결부;를 포함하고,
    상기 신호연결벽체는,
    상기 주파수 공진기와 연결부를 연결하는 베이스; 및
    상기 베이스의 상측에 연장되어 구성되고 상기 주파수 공진기 및 상기 연결부와 각각 이격 형성되어 있는 상측연장부;를 포함하고,
    상기 신호연결벽체는,
    상기 상측연장부의 높이(H), 폭(W), 및 이격 거리(d)에 기반하여 상기 주파수 대역 신호의 임피던스 매칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 스트립 라인 결합은,
    적어도 두 개 이상의 주파수 대역 신호에 대해 PCB 패턴으로 결합하는 것을 특징으로 하는 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터.
  9. 적어도 어느 하나의 사업자에서 서비스하는 주파수 대역이 제 1 일정 값 이하일 경우 저주파수로 분리하고 제 1 일정 값과 제 2 일정 값 사이인 경우에는 중간 주파수로 분리하며 제 2 일정 값 이상일 경우에는 고주파수로 분리하는 대역 분리기;
    상기 대역 분리기의 출력에 대해 채널 필터링을 수행하는 채널 필터;
    상기 채널 필터의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 저주파수를 공유 폴 결합하는 제 1 결합기(100);
    상기 채널 필터의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 중간주파수를 공유 폴 결합하는 제 2 결합기(200);
    상기 채널 필터의 출력에 대해 적어도 두 개 이상의 고주파수를 공유 폴 결합하는 제 3 결합기; 및
    상기 제 1 결합기, 상기 제 2 결합기, 및 상기 제 3 결합기의 출력을 스트립 라인 결합하는 제 4 결합기;를 포함하고,
    상기 공유 폴 결합은, 적어도 두 개 이상의 주파수 대역 신호에 대해 캐패시터 결합하고,
    상기 공유 폴 결합은,
    주파수 대역 신호가 유입되는 주파수 공진기;
    다수의 상기 주파수 대역 신호가 결합되는 신호연결벽체; 및
    상기 신호연결벽체에서 결합된 신호가 안테나로 출력되는 연결부;를 포함하고,
    상기 신호연결벽체는,
    상기 주파수 공진기와 연결부를 연결하는 베이스; 및
    상기 베이스의 상측에 연장되어 구성되고 상기 주파수 공진기 및 상기 연결부와 각각 이격 형성되어 있는 상측연장부;를 포함하고,
    상기 신호연결벽체는,
    상기 상측연장부의 높이(H), 폭(W), 및 이격 거리(d)에 기반하여 상기 주파수 대역 신호의 임피던스 매칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 스트립 라인 결합은,
    적어도 두 개 이상의 주파수 대역 신호에 대해 PCB 패턴으로 결합하는 것을 특징으로 하는 5G공용 결합 우수 PIMD 결합방식의 필터.
  15. 삭제
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