KR102204646B1 - 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터로서, 캐비티(Cavity)를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과; 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버와; 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며; 커버에는 각 공진소자에 대응되는 부위에 관통 홀이 형성되고; 관통 홀을 막고 주파수 튜닝을 위한 금속판이 구비되고, 커버는 상기 금속판 보다 비중(比重)이 더 작은 것을 특징으로 한다.

Description

캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터{RADIO FREQUENCY FILTER WITH CAVITY STRUCTURE}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 신호 처리 장치에 관한 것으로, 특히 캐비티 필터와 같이, 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터에 관한 것이다.

캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터는 통상 금속 재질의 하우징을 통해 직육면체 등의 수용공간, 즉 캐비티를 다수개 구비하며, 각 캐비티 내부에 유전체 공진소자(DR: Dielectric Resonance element) 또는 금속 공진봉으로 구성된 공진소자를 각각 구비시켜 초고주파의 공진을 발생시킨다. 또한, 이와 같은 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터에서, 통상 캐비티 구조의 상부에는 해당 캐비티의 개방면을 차폐하는 커버가 구비되며, 커버에는 해당 무선 주파수 필터의 필터링 특성을 튜닝하기 위한 튜닝 구조로서, 다수의 튜닝 나사 및 해당 튜닝 나사를 고정하기 위한 너트가 설치될 수 있다. 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터에 관한 일예로는, 본 출원인에 의해 선출원된 국내 공개특허공보 제10??2004??100084호(명칭: "무선 주파수 필터", 공개일: 2004년 12월 02일, 발명자: 박종규 외 2명)에 개시된 바를 예로 들 수 있다.

이러한 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터는 무선 통신 시스템에서 송수신 무선 신호의 처리를 위해 사용되며, 특히, 이동통신 시스템에서 기지국이나 중계기 등에 대표적으로 적용된다.

한편, 본 출원인에 의해 선출된 국내 공개특허공보 제10-2014-0026235호(명칭: "캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터", 공개일: 2014년 03월 05일, 발명자: 박남신 외 2명)는, 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능한 간단하고 단순화된 필터 구조를 제안하고 있다. 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호는 알루미늄이나 마그네슘 재질(합금 포함)의 판 형태의 모재를 이용하여 프레스 가공 또는 다이캐스팅 가공 등을 통해 커버를 제작시에, 커버에서 공진소자과 대응되는 위치에 하나 또는 복수개의 함몰 부위를 형성하는 기술을 제안한다. 또한, 이러한 함몰 부위에, 외부 타각 장비의 타각 핀(pin)에 의한 타각 또는 누름에 의해 도트핀(dot peen) 구조를 다수개 형성한다. 이러한 함몰 부위 및 도트핀 구조는 주파수 튜닝을 위해 통상적으로 사용하던 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 대체하기 위한 것으로서, 해당 함몰 부위(및 도트핀 구조)와 공진소자간의 거리가 좁혀지도록 하여 적절한 튜닝 작업이 가능하도록 한다.

상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술은 통상적인 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않으므로, 특히 소형 및 경량화를 위한 필터 구조에 적합하다. 그런데, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에는 커버에 다이캐스팅 가공을 통해 상기한 함몰 구조를 형성하여야 하며, 이는 오히려 가공비가 상승하는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 비교적 사이즈가 큰 필터에서 커버는 그 차제로 상당한 무게를 가지므로, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호의 기술을 적용할 경우에도 만족할 만한 경량화 효과를 가지기가 어려웠다. 또한 비교적 사이즈가 큰 필터일수록 충격 보호 등을 위해 커버 두께가 비교적 두꺼워야 하며, 요구하는 강도를 만족시키기 위해 알루미늄(합금) 등의 재질로 제작하여야 하는데, 이 경우에, 상기 도트핀 구조를 형성시에 어려움이 있을 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능하도록 하는 구조를 제공하며, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에도 간단한 제조 작업 및 저비용의 제작이 가능하며, 보다 경량화된 구조를 가지며, 주파수 튜닝 작업이 보다 용이할 수 있는 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터로서, 캐비티(Cavity)를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과; 상기 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버와; 상기 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며; 상기 커버에는 각 공진소자에 대응되는 부위에 관통 홀이 형성되고; 상기 관통 홀을 막고 주파수 튜닝을 위한 금속판이 구비되고, 상기 커버는 상기 금속판 보다 비중(比重)이 더 작은 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터는 일반적인 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능하도록 하는 구조를 제공하며, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에도 간단한 제조 작업 및 저비용의 제작이 가능하며, 보다 경량화된 구조를 가지며, 주파수 튜닝 작업이 보다 용이할 수 있다.

따라서, 제조시 비용절감의 효과가 발생할 수 있으며, 비교적 사이즈가 큰 필터에서도 만족할만한 경량화가 가능하므로 기지국 등의 스테이션에 장착시에 용이하게 설치할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도
도 2는 도 1의 커버의 A-A'부분 절단면도
도 3은 도 2의 B부분 확대도
도 4는 도 1의 무선 주파수 필터의 주파수 튜닝 장치의 구성도
도 5는 도 1의 커버의 하면(필터의 내부면)을 나타낸 사시도
도 6은 도 5의 C부분 확대도
도 7은 도 5 및 도 6의 변형예의 평면도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 커버 사시도
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도
도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도
도 12는 본 발명의 제6실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 커버 사시도
도 13은 도 12의 변형예를 나타낸 커버 사시도

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도이며, 도 2는 도 1의 커버의 A-A'부분 절단면도, 도 3은 도 2의 B부분 확대도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터는 종래와 유사하게, 내부가 중공이고, 외부와 차단되는 캐비티를 적어도 하나 이상 갖는 함체를 구비한다. 함체는 각각의 캐비티를 형성하며, 일측(예를 들어, 상측)이 개방된 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 개방면을 밀봉하는 커버(10)를 포함하여 형성된다.

도 1 내지 도 3의 예에서는 하우징(20) 내에 예를 들어 6개의 캐비티 구조가 다단으로 연결된 경우의 예를 보이고 있다. 즉, 6개의 캐비티 구조들이 3개씩 2줄로 형성되어 회로적으로 순차적으로 연결된 구조로 볼 수 있다. 하우징(20)의 중공, 즉 각 캐비티는 통상 그 중심부에 공진소자(30: 30-1, 30-2, 30-3, 30-4, 30-4, 30-5, 30-5)를 구비한다. 또한 하우징(20)에서 각각의 캐비티 구조들이 서로 순차적인 커플링 구조를 가지도록 하기 위해, 서로 순차적으로 연결 구조를 가지는 캐비티 구조간에는 연결 통로 구조인 커플링 윈도우(23: 23-1, 23-2, 23-3, 23-4, 23-5)가 형성된다. 이러한 커플링 윈도우(23)는 캐비티 구조의 상호간의 격벽에 해당하는 부위에서 미리 설정된 사이즈로 일정 부부분이 제거된 형태로 형성될 수 있다.

또한, 도 1에서는 해당 무선 주파수 필터의 입력 단자(41) 및 출력 단자(42)가 입력단 및 출력단 캐비티 구조와 각각 연결되도록 하우징(20)의 일 측면에 형성될 수 있는 홀(미도시)을 통해 부착될 수 있다.

상기한 구조를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터에서 하우징(20) 및 하우징(20)에 형성되는 캐비티 구조와 공진소자(30)의 구조는 종래와 유사한 구조임을 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 커버(10)는 종래와 달리, 인쇄회로기판(PCB: Print Circuit Board)을 이용하여 제작한다.

보다 상세히 설명하면, 커버(10)는 일반적으로 널리 사용되는 FR4(FR: Flame Retardant) 타입 등 다양한 타입의 PCB를 이용하여 제작될 수 있다. 커버(10)를 제작하는데 이용되는 PCB는 유리, 에폭시, 수지 등을 이용하여 제작되는 기판 내층(예를 들어, 도 3의 102) 및 기판 내층의 상하면에 접착되는 상면 및 하면 동박층(예를 들어, 도 3의 101, 103)을 기본적으로 구비하여 형성될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 커버(10)를 제작하기 위해 일반적인 PCB를 이용할 수 있는데, 이외에도 본 발명의 커버(10)는 기판 내층에 플라스틱 등의 합성수지 층이 형성되며, 그 상하면에 (동박층 외에도 다양한 재질의) 금속층이 형성된 어떠한 재질 및 구조의 기판으로도 구현 가능함을 이해할 것이다. 또한, 경우에 따라서는, 커버(10)는 하우징(20)과 마주하는 면에만 금속층이 형성될 수도 있다. 또한, PCB를 이용하여 제작되는 커버(10)에서 하우징(20)의 각 캐비티 내의 각 공진소자(30)에 대응되는 부위에는, 미리 설정된 크기 및 형태(도 1 내지3의 예에서는 원형)를 가지며 PCB를 관통하는 관통 홀(11: 11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5, 11-6)이 적어도 하나 이상 형성된다. 또한, 커버(10)의 하면에는, 상기 PCB를 관통하는 관통 홀(11)에 의해 형성된 영역을 막는 형태로 설치되며, 미리 설정된 크기 및 형태를 가지는 금속판(12: 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 12-6)이 솔더링 등에 의해 부착된다. 금속판(12)은 예를 들어, 알루미늄 재질보다 연신율이 우수한 동 재질로 형성될 수 있으며, 커버(10)의 하부면(즉, 하면 동박층 103)에 솔더링 작업의 용이성을 위해 은도금될 수 있다.

상기 커버(10)의 관통 홀(10) 및 이에 부착된 금속판(12)의 구조는 종래의 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 대체하기 위한 것이다. 본 발명의 일 실시예에서는 주파수 튜닝시에 해당 필터링 특성을 모니터링 하면서 필터링 특성이 최적화되거나, 또는 기준치를 만족하게 될 때까지 해당 금속판(12)과 하우징(20)의 공진소자(30)의 상단과의 거리가 좁혀지도록(아울러, 내부 중공의 체적이 변하도록) 상기 관통 홀(10)을 통해 금속판(12)에 외부 타각 장비(도 4의 5)에 의해 적어도 하나 이상(통상, 다수의) 도트핀(dot peen) 구조(a)를 형성한다. 도 2에서는 도트핀 구조(a)가, 외부 타각 장비의 타각 핀(pin)(도 2의 502)에 의한 타각 또는 누름에 의해 형성되는 상태가 예로써 도시된다.

도 4를 참조하여, 주파수 튜닝 장치의 전체 구성을 설명하면, 주파수 튜닝 대상인 본 발명의 상기 제1실시예에 따른 무선 주파수 필터(1)는 타각 핀(502)을 구비한 타각 장비(5)의 선반에 놓여진다. 타각 장비(5)는 통상적인 도트핀 마킹 머신으로 구성할 수 있다. 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성은 계측 장비(2)에서 계측하는데, 이를 위해 계측 장비(2)는 무선 주파수 필터(1)로 미리 설정된 주파수의 입력 신호를 제공하고 그 출력을 제공받도록 무선 주파수 필터(1)와 연결된다. 계측 장비(2)에서 계측된 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성은 PC 등으로 구현될 수 있는 제어 장비(3)로 제공된다. 제어 장비(3)는 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성을 모니터링 하면서, 필터링 특성이 최적화되거나, 또는 기준치를 만족하게 될 때까지 타각 장비(5)의 동작을 제어하여, 타각 장비(5)가 무선 주파수 필터(1)의 커버(10)의 관통 홀(11)을 통해 금속판(12)에 적절한 개수 및 형상의 도트핀 구조(a)를 형성한다.

도트핀 구조(a)는 원형으로 형성되는 관통 홀(11)의 부위를 따라 마찬가지로 원 형태로 분포하도록 다수개 형성될 수 있다. 또한, 금속판(12)의 재질이나 두께, 사이즈 등은 도트핀 구조(a)가 형성되는 주파수 튜닝 작업시에 따른 스트레스에서도 원치 않는 변형 등이 발생하지 않도록 적절히 설정된다. 이 경우 금속판(12)은 예를 들어, 알루미늄 재질보다 연신율이 우수한 동 재질로 구성되어, 상기 도트핀 구조(a)가 보다 용이하게 형성되며, 도트핀 구조(a) 형성 작업시에 금속 판(12)에 가해지는 충격을 줄일 수 있도록 한다. 금속판(12)의 함몰 부위의 폭이나 두께 또는 형상 등의 차이에 따라 동일한 타각 장비(5)로 작업을 할 경우에도 상이한 가변량을 나타내는 도트핀 구조(a)가 형성될 수 있다. 이러한 요철 구조(302)의 보다 구체적인 상세 구조는 해당 설계하는 무선 주파수 필터(1)에 요구되는 특성이나 조건 등에 따라 적절히 설계될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 PCB를 이용하여 제작되며, 상기 관통 홀(11)에 금속 판(12)이 부착되는 커버(10)는, 고주파 유도 가열 방식을 이용한 솔더링이나 용접 잡업을 통해 그 하부 동박층(103)의 미리 설정된 부위가 하우징(10)에 접합됨으로써, 하우징(20)과 상호 결합될 수 있다. 이때, 커버(10)와 하우징(20)간에 일부 접합 지점들은 추가적으로 나사 결합 방식에 의해 상호간의 결합 상태를 보다 견고하게 할 수도 있다. 즉, 커버(10)를 형성하는 PCB의 적정 접합 지점(들)에 비아홀이 형성되며, 하우징(20)에서 이와 대응되는 접합 지점(들)에 나사 홈이 형성되고, PCB에 형성된 비아홀을 통해 상기 하우징(20)에 형성된 나사 홈에 고정 나사가 결합될 수 있다.

PCB에 형성되는 비아홀은 통상적인 PCB 제작시에 드릴 작업에 의한 홀 형성 및 도금 작업 등에 의해 형성될 수 있다. 또한 마찬가지로 상기 커버(10)의 관통 홀(11)도 PCB 제작시에 상기 비아홀과 마찬가지로 드릴 작업 및 도금 작업 등에 의해 형성될 수 있다. 도 3에서는 이와 같이 형성될 수 있는 관통 홀(11)에 의해 상면 동박층(102)과 하면 동박층이 도금층에 의해 전기적으로 연결되는 상태가 도시되고 있다. 또한 상면 동박층(102)의 상부에는 통상적인 PCB 제작시와 마찬가지로 얇은 절역막이 추가로 더 부착될 수도 있다.

한편, 커버(10)에는 이외에도 하우징(20)에서 각각의 캐비티 구조들의 연결 통로 구조인 커플링 윈도우(23)와 대응되는 부위에 커플링 튜닝 나사(미도시)가 설치되기 위한 커플링 튜닝 나사 홀(13: 13-1, 13-2, 13-3, 13-4, 13-5)이 형성될 수 있다. 커플링 튜닝 나사 홀(13)은 통상적인 PCB 제작시의 비아홀과 마찬가지로 형성될 수 있으며, 커플링 튜닝 나사 홀(13)에 커플링 튜닝을 위한 커플링 튜닝 나사(미도시)가 적정 깊이로 삽입되어 커플링 튜닝 작업을 수행할 수도 있도록 한다. 이때 커플링 튜닝 나사를 적정 위치로 고정하는 것은 에폭시 수지 등과 같은 별도의 접착제를 이용하여 고정할 수 있다.

또한, 금속판(12)에는 미세한 사이즈의 전도성 핀 주입용 홀이 각각 형성될 수 있는데, 이는 주파수 튜닝 작업시에 하우징(20)의 공진소자(30)와 금속판(12)을 서로 쇼트(short)시키기 위한 전도성 핀 주입을 위해 사용된다. 보다 상세히 설명하면, 주파수 튜닝 방식에 따라 각각의 캐비티의 공진소자별로 주파수 튜닝 작업을 순차적으로 개별적으로 수행하는 방식을 사용할 수 있는데, 이 경우에 현재 튜닝 작업을 진행 중인 캐비티 외에 나머지 캐비티에서 공진소자는 전기적으로 쇼트될 필요가 있다. 이 경우에 금속판(12)에 형성된 전도성 핀 주입용 홀을 통해 전도성 핀을 주입함으로써, 해당 캐비티의 공진소자(20))를 쇼트시킬 수 있게 된다.

상기 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터를 살펴보면, 일반적인 PCB 기판을 이용하여 커버(10)의 전체 형태를 형성하며, PCB를 관통하는 관통 홀(11) 및 이에 부착된 금속 판(12)을 이용하여 주파수 튜닝 구조를 구현함으로써, 종래의 튜닝 스크류 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용한 구조에 비해 보다 간단한 구조를 가지며 보다 저비용으로 신속한 제작이 가능하며, 더욱 소형 및 경량화가 가능하게 된다. 또한, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술과 비교하여, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에도 간단한 제조 작업 및 저비용의 제작이 가능하며, 보다 경량화된 구조를 가지게 된다.

도 5는 도 1의 커버의 하면(필터의 내부면)을 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 C부분 확대도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 도 1에 도시된 커버(10)를 뒤집은 상태가 도시되고 있는데, 커버(10)의 하면에 다수의 금속판(12: 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 12-6)이 부착된 상태가 보다 명확히 나타난다. 또한, 도 5 및 도 6에서는 커버(10)의 하면에 일 예로써, 노치(notch)(15)가 형성된 것이 도시되고 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 노치(15)는 예를 들어 제2단의 캐비티와 제5단의 캐비티간을 전기적으로 연결하기 위해 형성된다.

도 5 및 도 6에 도시된 노치(15)는 서로 연결하는 양 캐비티 내부로 각각 신장하는 돌출부들을 가지는 전도성 재질로 구성될 수 있으며, 커버(10)의 하면의 적정 부위에 솔더링 등에 의해 부착될 수 있다. 노치(15)의 돌출부들은 해당 캐비티의 공진소자와 신호를 커플링하는 역할을 한다. 이때, 노치(15)가 부착되는 커버(10)의 하면 동박층의 대응 부위는 노치(15)와 회로적으로 구분되도록, 해당 부위의 하면 동박층이 (에칭 등에 의해) 미리 제거된다. 또한 하면 동박층이 제거된 부위의 주변 둘레에는 미세한 사이즈의 다수의 비아홀(16)이 상호 촘촘한 간격으로 형성된다. 이러한 다수의 바이홀(16)은 상면 동박층과 하면 동박층을 전기적으로 연결시킴으로써 접지 특성을 만족시킨다.

도 7은 도 5 및 도 6의 변형예의 평면도로서, 상기 도 5 및 도 6에 도시된 노치(15)외의 다른 형태의 노치(15')가 도시되고 있다. 도 7에 도시된 노치(15')는 서로 연결하는 양 캐비티 내부에서 미리 설정된 커플링 영역들을 가지며 해당 커플링 영역들이 서로 연결되는 회로 패턴으로 형성될 수 있다. 이러한 노치(15')는 통상적인 PCB 제작시와 마찬가지로 커버(10)의 하면 동박층에 에칭 작업 등에 의해 형성할 수 있다. 이때 회로 패턴 형태의 노치(15')의 주변 둘레에는 상기 도 5 및 도 6과 마찬가지로 미세한 사이즈의 다수의 비아홀(16')이 상호 촘촘한 간격으로 형성된다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 커버 사시도로서, 도 8에 도시된 제2실시예에서는 설명의 편의를 위해 하우징에 대한 도시는 생략하였다. 또한, 도 8에 도시된 제2실시예는 상기 도 1 내지 도 6에 도시된 제1실시예와 마찬가지로, 6개의 캐비티 구조가 예를 들어, 3개씩 2줄로 순차적으로 연결된 구조를 가지며, 도 8에 도시된 커버(10')는 이와 대응되는 구조를 나타내고 있다. 이때, 미도시된 하우징은 상기 도 1 내지 도 6에 도시된 제1실시예의 구조와 마찬가지의 구조를 가질 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 커버 (10')에는 각각의 캐비티(및 이의 공진소자)와 대응되는 위치에 PCB를 관통하는 다수의 관통 홀(11': 11-1', 11-2', 11-3', 11-4', 11-5', 11-6')이 형성됨이 도시되고 있다. 즉, 상기 도 1 내지 도 6에 도시된 제1실시예에서는 하나의 캐비티 구조에 대응되어 하나의 관통 홀(10)이 형성됨에 비해, 도 8에 도시된 제2실시예에서는 하나의 캐비티 구조에 대응되어 하나의 비교적 작은 사이즈의 다수(예를 들어, 4개)의 관통 홀(11')의 형성된다.

커버(10')의 하면에는 각 캐비티 구조당 대응되게 형성되는 상기 다수의 관통 홀(11')에 의해 형성된 영역들을 막는 형태로 금속판(12: 12-6)이 상기 제1실시예와 마찬가지로 설치된다. 각 캐비티별로 주파수 튜닝시에는 상기 다수의 관통 홀(10')을 통해 금속판(12)에 도트핀 구조를 형성한다.

상기 도 8에 도시된 제2실시예의 구조는 도트핀 형성시에, 금속판(12)의 변형 가능성을 보다 줄일 수 있는 구조임을 알 수 있다. 이러한 구조는 보다 큰 사이즈의 필터 제작시에 더욱 유리할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 무선 주파수 필터는 상기 도 1 내지 도 6에 도시된 제1실시예의 구조와 마찬가지로 PCB 재질의 기판(10)을 구비하지만, 하우징(21)의 구조에서 차이를 가진다. 도 9에 도시된 제3실시예에서는, 하우징(21)에서 커버(10)와 결합되는 상측과 대응되는 하측면(즉, 밑면)(22)도 상기 커버(10)와 마찬가지로 PCB를 이용하여 형성한다. 즉, 하측면(22)도 상하면에 동박층을 가지는 일반적으로 널리 사용되는 다양한 타입의 PCB를 이용하여 제작될 수 있으며, PCB를 이용하여 제작되는 하측면(22)에서 각 캐비티에 대응되는 위치에 각각의 공진소자(30: 30-1, 30-2, 30-3, 30-4. 30-5, 30-6)가 부착되는 형태로 설치된다. 이와 같이, 제작된 하측면(22) 하우징(21)의 하단과 솔더링 및 이와 더불어 나사 결합 등에 의해 결합될 수 있다.

상기 도 9에 도시된 제3실시예의 구조는 경량화에 보다 유리한 구조임을 알 수 있다.

도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도로서, 도 10에서는 하나의 캐비티를 가지는 필터가 도시되고 있다. 도 10에 도시된 제4실시예에서 커버(10')는 상기 제1 내지 제3실시예에 도시된 커버 구조와 유사하게 PCB 재질을 이용하여 제작할 수 있는데, 다만 금속판(12')의 구조에서 다른 실시예들과 차이가 있다. 도 10에 도시된 제4실시예에 따른 금속판(12')는 주변 가장가리 부분이 캐비티 내부로 신장되는 캡(cap) 형태를 가진다. 이러한 구조는 해당 필터의 온도 보상에 더욱 유리한 구조이다.

보다 상세히 설명하면, 캐비티 필터는 사용 환경에서 주변 온도 상승에 따라 내부 공진소자(30)를 비롯하여 하우징(23) 등이 팽창 또는 수축할 수 있으며, 그럴 경우에 캐비티 구조 및 캐비티 내부의 공진소자(30)와 하우징(23) 및 커버(10')와의 거리 변화 등에 의해 공진 특성이 변할 수 있다. 이러한 온도 변화에 따른 특성 변화를 보상하기 위해 공진소자(30)의 제작할 경우에 하부는 하우징(23)과 동일한 재질인 알루미늄 재질로 형성하며, 공진소자(30)의 상부는 Bs, Sum, Cu 등, 하부와 다른 이종 금속을 접합하여 사용하는 방식을 적용하고 있다.

이에 비해, 상기 도 10에 도시된 캡 형태의 금속판(12')의 구조는 동 재질로 형성될 수 있으며, 온도 변화시에 해당 내부의 공진소자(30)와의 거리 및 이에 따른 커플링 특성이 보상되는 방향으로 팽창 또는 수축할 수 있다. 이 경우에 공진소자(30)는 전체적으로 알루미늄 재질을 이용하여 (이종금속 접합 작업이 필요없이) 간단히 제작할 수 있게 된다.

도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도이다. 도 11에 도시된 제5실시예에서 커버(10')는 상기 제1 내지 제3실시예에 도시된 커버 구조와 유사하게 PCB 재질을 이용하여 제작할 수 있는데, 다만 금속판(12")의 설치 구조에서 다른 실시예들과 차이가 있다. 도 11에 도시된 제5실시예에 따른 금속판(12")는 커버(10')의 상면(즉, 상면 동박층)에 부착된다. 이러한 구조는 해당 필터의 사이즈(높이)를 줄이는데 보다 유리한 구조이다.

도 12는 본 발명의 제6실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 커버 사시도이다. 도12를 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 커버(10")는 상기 다른 실시예들의 커버 구조와 유사하게 구성되는 필터 영역(m)과, 이에 추가하여 다른 장비를 위한 추가 부품(들)이 실장될 수 있는 부품 실장 영역(n)을 더 구비한다. 즉, 추가적으로 확장되게 구비되는 부품 실장 영역(n)에는 SMT(Surface mounted technology) 방식으로 설치되기 위한 SMD(Surface Mounting Device) 타입 또는 리드(lead) 타입의 다양한 집적회로 및 전기, 전자 부품이 실장될 수 있으며, 이들간을 연결하는 회로 패턴이 형성될 수 있다. 이러한 부품들은 커버(10")를 구성하는 PCB의 상면 및 하면에 모두 실장될 수도 있다.

이와 같이 도 12에 도시된 커버(10")을 가지는 구성은, 해당 함체에 필터 외에 상기 추가 부품들을 포함하여 구성될 수 있는 추가 장비가 더 구비될 경우에, 별도의 추가적인 PCB 기판을 구비함 없이 손쉽게 추가 장비를 구현할 수 있도록 하기 위함이다. 예를 들어, 이동통신 시스템에서 기지국이나 중계기 등에 본 필터가 적용될 경우에, 이와 더불어, 송수신 신호 처리를 위한 LNA(Low Noise Amplifier) 등 다양한 장비가 추가적으로 구비될 수 있다. 그럴 경우에 상기 도 12에 도시된 구성을 통해, 커버(10")의 부품 실장 영역(n)에 해당 추가 장비를 위한 기판 실장 부품들을 손쉽게 실장할 수 있게 된다.

도 13은 도 12의 변형예를 나타낸 커버 사시도이다. 도 13에 도시된 무선 주파수 필터에서 커버(10")의 변형예는, 상기 도 12의 예와는 다소 달리 필터 영역(m)을 일부 공유하여 부품 실장 영역(n)이 형성됨이 도시되고 있다. 이 경우에 해당 부품 실장 영역(n)에는 예를 들어, SMT 방식으로 설치되기 위한 SMD(Surface Mounting Device) 타입의 부품이 설치되며, 이들간을 연결하는 회로 패턴이 형성될 수 있다. 이러한 부품들의 설치시에 하우징 내부의 캐비티의 전기적 특성에 어떠한 영향을 주지 않을 수 있다. 물론, 다소의 특성 변화를 감수할 경우에 해당 부품 실장 영역(n)에 리드 타입의 다양한 집적회로 및 전기, 전자 부품이 실장될 수 있으며, 이들간을 연결하는 회로 패턴이 형성될 수도 있다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터가 구성될 수 있으며, 한편 발명에서는 이외에도 다양한 실시예나 변형예가 있을 수 있다. 예를 들어, 상기 설명에서는 커버에서 각 캐비티별로 형성되는 관통 홀의 개수 및 형태는 상기 실시예들에 도시된 개수 및 형태 외에도 다양한 개수와 형태를 가질 수 있다. 또한, 이외에도, 각 캐비티 별로 다른 형태 및 개수의 관통 홀을 형성하는 것도 가능할 수 있다.

또한, 상기의 실시예에서는 본 발명의 커버가 PCB 등과 같이 합성수지 등을 이용하여 구성하는 것으로 설명하였는데, 이외에도, 본 발명의 커버는 예를 들어, 알루미늄 재질로 형성되는 하우징(또는 종래의 알루미늄 재질로 형성되는 커버) 등과 비교하여 비교적 경량인 금속 재질로 구성될 수 있다.

이와 같이 커버를 금속 재질로 구현할 경우에 전체적인 구조를 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호의 구조와 비교하면, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에서 비교적 큰 사이즈의 필터를 제조할 경우에 금속 재질의 커버에서 상기 본 발명의 관통 홀 및 이에 부착되는 금속판과 대응되는 구조를 형성하기 위해서는 선반 작업을 통해 커버의 대응 부위를 깎아 내어 적절한 크기의 홈을 형성하는 작업을 행하여야 한다. 이러한 작업은 비교적 복잡하고 잡업 시간이 많이 소요된다. 이에 비해, 본 발명에서는 커버에 관통 홀을 형성하고, 이에 금속판을 부착하는 작업은 비교적 간단하고 신속한 작업이 가능할 수 있다.

또한, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호의 방식은 커버에 홈 형성을 위한 선반 작업시 작업 공정시 변형을 방지하기 위하여 커버 자체의 두께 등이 비교적 두꺼워야 한다. 이에 비해 본 발명에 따라 커버에 홀을 형성하는 공정은 작업 공정시에 별다른 변형력이 가해지 않으므로, 보다 얇은 두께로 형성하는 것이 가능하다. 또한, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호의 방식은 하나의 모재를 통해 (즉, 하나의 재질로만) 커버를 형성할 수 있으나, 본 발명에서는 커버의 주 재질과 금속판은 필요에 따라 다양한 특성을 가진 다른 금속 재질을 가지도록 구성할 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 동일한 재질의 금속 재질로 구성하는 것도 가능할 수 있다.

이외에도 다른 실시예의 가능성을 살펴보면, 상기의 설명에서는 하우징 내부에 별도의 공진소자가 부착되는 형태로 설치되는 구조를 예로 들어 설명하였으나, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술에서와 마찬가지로, 하우징과 내부의 공진소자가 전체적으로 프레스 가공 방식으로 일체적으로 형성되는 구조를 가질 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있으며, 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims (13)

1. 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터에 있어서,
   캐비티(Cavity)를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과;
   상기 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버와;
   상기 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며;
   상기 커버는 상기 하우징과 마주하는 면 및 그 타면에 동박층이 구비된 PCB(Printed circuit board)로 형성되며,
   상기 커버에는 각 공진소자에 대응되는 부위에 관통 홀이 형성되고;
   상기 관통 홀을 막는 형태로 설치되는 주파수 튜닝을 위한 금속판이 구비되며,
   상기 금속판에는 외부 타각 장비에 의해 다수의 도트핀(dot peen) 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 금속판은 동 재질로 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 필터가 복수의 캐비티를 가질 경우에,
   상기 커버에는 커플링 튜닝 나사가 설치되기 위한 커플링 튜닝 나사 홀이 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 필터가 복수의 캐비티 구조를 가질 경우에,
   상기 커버에서 상기 하우징과 마주하는 면에는 미리 설정된 두 개의 캐비티 사이의 신호 커플링을 위한 노치가 구비된 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 노치는, 상기 두 개의 캐비티 내부로 각각 신장하는 돌출부들을 갖는 전도성 재질로 구성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제5항에 있어서, 상기 노치는, 상기 두개의 캐비티 구조 내부에서 미리 설정된 커플링 영역들을 가지며 해당 커플링 영역들이 서로 연결되는 회로 패턴으로 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
   
10. 삭제
11. 제1항에 있어서, 상기 금속판은 주변 가장자리 부분이 상기 캐비티 내부로 신장되는 캡(cap) 형태를 가짐을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
    
12. 제1항에 있어서, 상기 PCB로 된 커버에는,
    별도의 전기, 전자부품이 SMT(Surface mounted technology) 방식으로 설치되기 위한 회로패턴이 더 형성된 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
    
13. 제1항에 있어서, 상기 관통홀은,
    하나의 캐비티에 대응하여 적어도 2개 이상으로 분할되어 구비된 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.

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