KR102590420B1 - post-loaded Substrate Integrated Waveguide Resonator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일방향으로 서로 평행하게 적층된 도체판인 제1 내지 3 그라운드 플레인, 상기 제1 그라운드 플레인과 상기 제2 그라운드 플레인 사이에 평행하게 구비되는 제1 기판 및 상기 제2 그라운드 플레인과 상기 제3 그라운드 플레인 사이에 평행하게 구비되는 제2 기판을 포함하되, 상기 제2 기판은 제1 복수의 관통 비아에 의해 둘러 싸여 형성되는 제1 내지 제n 공진기 및 상기 제1 복수의 관통 비아 내측에 형성되며, 제2 복수의 관통 비아에 의해 둘러 싸여 형성되는 포스트(post)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a post-loaded substrate integrated waveguide resonator, and more specifically, to a first to third ground plane, which is a conductor plate stacked parallel to each other in one direction, parallel between the first ground plane and the second ground plane. A first substrate provided in parallel and a second substrate provided in parallel between the second ground plane and the third ground plane, wherein the second substrate is surrounded by a first plurality of through vias. to n-th resonators and a post formed inside the first plurality of through vias and surrounded by a second plurality of through vias.
Description
본 발명은 도파관 공진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기에 관한 것이다. The present invention relates to a waveguide resonator, and more specifically to a post-loaded substrate integrated waveguide resonator.
기판 집적형 도파관 공진기 구조는 종래의 도파관 공진기에 비해 Compact 하다는 장점이 있어 좁은 공간에 필터를 설치해야하는 경우 많이 사용되고 있다. 또한, 기판에 집적되는 구조이므로, 다른 소자들과 연결성이 우수한데, 특히, 공진기의 가운데에 도체 기둥이 삽입된 Post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기 구조는 넓은 Stopband 특성을 가짐으로써, 일반적인 기판 집적형 도파관 공진기 구조에 비해 훨씬 더 Compact 하다는 장점이 있다.The board-integrated waveguide resonator structure has the advantage of being more compact than the conventional waveguide resonator, so it is often used when a filter must be installed in a narrow space. In addition, since it is a structure integrated on a substrate, it has excellent connectivity with other devices. In particular, the post-loaded substrate integrated waveguide resonator structure with a conductor pillar inserted in the center of the resonator has a wide stopband characteristic, making it suitable for general substrate integrated waveguide resonators. It has the advantage of being much more compact than the waveguide resonator structure.
구체적으로, 기판 집적형 도파관 공진기 필터 설계 시 가장 많이 사용되는 외부결합 구조는 Ground coplanar waveguide (GCPW) 외부결합 구조와 마이크로스트립 라인(microstrip line)으로 신호를 인가하는 외부결합 구조이다. Ground coplanar waveguide (GCPW) 외부결합 구조는 외부로 슬롯(slot)이 노출되기 때문에 슬롯을 형성하면서 생긴 단차에 이물질 등이 쌓이면서 필터의 특성이 변할 수 있기 때문에 외부에 설치되는 무선통신 시스템의 경우 마이크로스트립 라인으로 신호를 인가하는 외부결합 구조가 보다 선호된다.Specifically, the most commonly used external coupling structures when designing board-integrated waveguide resonator filters are the ground coplanar waveguide (GCPW) external coupling structure and the external coupling structure that applies a signal through a microstrip line. Because the ground coplanar waveguide (GCPW) external coupling structure exposes the slot to the outside, the characteristics of the filter may change as foreign substances accumulate in the steps created while forming the slot. In the case of a wireless communication system installed externally, a microstrip is used. An external coupling structure that applies a signal through a line is more preferred.
한편, Post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기 구조의 경우, 일반적인 기판 집적형 도파관 공진기에 비해 공진기의 가운데에 Post를 삽입해야하므로 제작공정이 복잡해지고 다수의 기판이 필요하다는 단점이 있다. 도 1은 마이크로스트립 라인 외부결합 구조를 이용한 일반적인 Post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기의 Layer-by-Layer 구조도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 공진기는 3개의 기판을 활용하여 설계되어있는데, 제1 기판(10)은 공진기와 외부결합을 위한 마이크로스트립 라인(12,13) 및 쇼팅 비아홀(Shorting via-hole)(11)을 구현하기 위해서 사용되고, 제2 기판(20)은 공진기 및 Post를 구현하기 위해서 사용된다. 이때 마이크로스트립 라인(12,13)과 공진기가 결합되도록 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 커플링 슬롯(Coupling slot)(31)이 형성되어있음을 알 수 있다. 또한, 제3 기판(60)은 Post와 연결된 금속 패치(41, Copper patch)와 Ground 사이에 Dielectric-filled gap을 형성하여 Capacitance를 구현하기 위해서 사용되는데, 이때 제2 그라운드 플레인(40)와 제3 그라운드 플레인(50)을 연결하면서 공진기의 Field가 세어나가지 않도록 Via-holes(61)들이 형성되어있다. 제2 기판(20)과 제3 기판(60) 사이에는 금속 패치(41, copper patch)가 형성되어 있다. 도 2는 도 1의 측면도이며, 공진기를 구성하는 L과 C가 어떤 식으로 형성되는지 확인할 수 있다. Post via-holes들(22)과 연결된 금속 패치(41)는 제3 그라운드 플레인(50)과 C를 형성하고, Post via-holes들(22)은 L을 형성함을 알 수 있다.Meanwhile, in the case of the post-loaded board-integrated waveguide resonator structure, there is a disadvantage in that a post must be inserted in the center of the resonator compared to a general board-integrated waveguide resonator, making the manufacturing process complicated and requiring a large number of boards. Figure 1 shows a layer-by-layer structural diagram of a general post-loaded substrate-integrated waveguide resonator using a microstrip line external coupling structure. The resonator shown in FIG. 1 is designed using three substrates. The first substrate 10 has microstrip lines 12 and 13 for external coupling to the resonator, and a shorting via-hole 11. is used to implement, and the second substrate 20 is used to implement a resonator and a post. At this time, it can be seen that a coupling slot 31 is formed between the first substrate 10 and the second substrate 20 so that the microstrip lines 12 and 13 and the resonator are coupled. In addition, the third substrate 60 is used to implement capacitance by forming a dielectric-filled gap between the metal patch 41 (copper patch) connected to the post and the ground. In this case, the second ground plane 40 and the third Via-holes (61) are formed to prevent the field of the resonator from leaking while connecting the ground plane (50). A metal patch (copper patch) 41 is formed between the second substrate 20 and the third substrate 60. Figure 2 is a side view of Figure 1, and it can be seen how L and C, which make up the resonator, are formed. It can be seen that the metal patch 41 connected to the post via-holes 22 forms a C with the third ground plane 50, and the post via-holes 22 form an L.
하지만, 상기 상술된 바와 같은 공진기 구조는 최소 3개 이상의 기판이 사용되어야한다. 이는 제작 비용을 증가시키며, 제작 오차 또한 증가될 수 있다. 뿐만 아니라, 필터의 부피가 증가한다는 단점이 있다.However, the resonator structure as described above requires at least three substrates to be used. This increases manufacturing costs and may also increase manufacturing errors. In addition, there is a disadvantage that the volume of the filter increases.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기의 목적은, 2 개의 기판으로 종래의 Post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기와 동일한 성능을 구현하는 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기를 제공함에 있다.The present invention was created to solve the problems described above, and the purpose of the post-loaded substrate integrated waveguide resonator according to the present invention is to provide the same performance as the conventional post-loaded substrate integrated waveguide resonator with two substrates. The aim is to provide a post-loaded substrate integrated waveguide resonator.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시예에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기는 일방향으로 서로 평행하게 적층된 도체판인 제1 내지 3 그라운드 플레인, 상기 제1 그라운드 플레인과 상기 제2 그라운드 플레인 사이에 평행하게 구비되는 제1 기판 및 상기 제2 그라운드 플레인과 상기 제3 그라운드 플레인 사이에 평행하게 구비되는 제2 기판을 포함하되, 상기 제2 기판은 제1 복수의 관통 비아에 의해 둘러 싸여 형성되는 제1 내지 제n 공진기 및 상기 제1 복수의 관통 비아 내측에 형성되며, 제2 복수의 관통 비아에 의해 둘러 싸여 형성되는 포스트(post)를 포함하는 것을 특징으로 한다.A post-loaded substrate-integrated waveguide resonator according to various embodiments of the present invention to solve the problems described above First to third ground planes, which are conductor plates stacked parallel to each other in one direction, a first substrate provided in parallel between the first ground plane and the second ground plane, and between the second ground plane and the third ground plane A second substrate is provided in parallel, wherein the second substrate is formed inside the first to nth resonators and the first plurality of through vias and is surrounded by the first plurality of through vias, and the second substrate is formed inside the first plurality of through vias. It is characterized by including a post formed surrounded by a plurality of through vias.
또한, 상기 제1 기판은 복수의 쇼팅 비아홀 및 유전체 충전 갭을 형성하는 복수의 유전 충전 갭 비아홀을 포함하되, 상기 제1 내지 제n 공진기가 외부 결합되도록, 상기 쇼팅 비아홀 및 상기 유전 충전 갭 비아홀은 상기 제1 복수의 관통 비아와 상기 제2 복수의 관통 비아 사이에 대응되는 위치에 구비되고, 상기 제1 그라운드 플레인은 일측이 입력 도전체 스트랩과 연결되고, 타측이 출력 도전체 스트랩과 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first substrate includes a plurality of shorting via holes and a plurality of dielectric filling gap via holes forming a dielectric filling gap, and the shorting via holes and the dielectric filling gap via holes are externally coupled to the first to nth resonators. It is provided at a corresponding position between the first plurality of through vias and the second plurality of through vias, wherein one side of the first ground plane is connected to an input conductor strap and the other side is connected to an output conductor strap. It is characterized by
또한, 상기 제2 그라운드 플레인은 상기 제2 복수의 관통 비아와 대응되는 위치에 구비되는 금속 패치 및 상기 금속 패치와 소정 간격으로 구비되는 커플링 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 한다.Additionally, the second ground plane may include a metal patch provided at a position corresponding to the second plurality of through vias and a coupling slot provided at a predetermined interval from the metal patch.
또한, 상기 제1 공진기는 상기 커플링 슬롯을 통해 상기 입력 도전체 스트랩과 연결되고, 상기 제n 공진기는 상기 커플링 슬롯을 통해 상기 출력 도전체 스트랩과 연결되는 것을 특징으로 한다.Additionally, the first resonator is connected to the input conductor strap through the coupling slot, and the n-th resonator is connected to the output conductor strap through the coupling slot.
또한, 상기 제1 내지 제n 공진기는 유도성 아이리스 구조에 따라 결합되는 것을 특징으로 한다.Additionally, the first to nth resonators are characterized in that they are coupled according to an inductive iris structure.
또한, 상기 제1 그라운드 플레인은 제2 복수의 관통 비아에 의해 둘러 싸여 형성되는 포스트의 단면적보다 큰 것을 특징으로 한다.In addition, the first ground plane is characterized in that it is larger than the cross-sectional area of the post formed by being surrounded by the second plurality of through vias.
상기한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기에 의하면, 적은 개수의 기판으로 종래의 Post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기와 동일한 성능을 구현하는 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기를 제공할 수 있다.According to the post-loaded substrate integrated waveguide resonator according to various embodiments of the present invention as described above, the post-loaded substrate integrated waveguide resonator achieves the same performance as the conventional post-loaded substrate integrated waveguide resonator with a small number of substrates. A waveguide resonator may be provided.
또한, 기판의 개수가 적기 때문에 설계 및 제작 측면에서 유리한 효과가 있으며, 제작 비용을 절감시킬 수 있다.In addition, since the number of substrates is small, there are advantageous effects in terms of design and manufacturing, and manufacturing costs can be reduced.
뿐만 아니라, 종래의 다수의 기판을 적층함으로써 발생하는 제작 오차를 줄일 수 있고, 전체 필터의 부피를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, manufacturing errors caused by stacking multiple conventional substrates can be reduced, and the overall filter volume can be reduced.
도 1은 종래 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기를 도시한 구조도이고,
도 2는 도 1의 측면도이며,
도 3은 본 발명에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기를 도시한 구조도이고,
도 4는 도 3의 측면도이며,
도 5는 본 발명에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기를 적용한 2차 대역통과 필터를 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5에 의한 2차 대역통과 필터의 결합관계를 도시한 개략도이며,
도 7은 도 5에 의한 필터의 주파수 응답 특성을 도시한 그래프이다.1 is a structural diagram showing a conventional post-loaded substrate integrated waveguide resonator;
Figure 2 is a side view of Figure 1,
Figure 3 is a structural diagram showing a post-loaded substrate integrated waveguide resonator according to the present invention;
Figure 4 is a side view of Figure 3,
Figure 5 is a perspective view showing a second-order bandpass filter using a post-loaded substrate-integrated waveguide resonator according to the present invention;
Figure 6 is a schematic diagram showing the coupling relationship of the second-order band-pass filter according to Figure 5;
FIG. 7 is a graph showing the frequency response characteristics of the filter shown in FIG. 5.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.In order to explain the present invention, its operational advantages, and the purpose achieved by practicing the present invention, preferred embodiments of the present invention are illustrated and discussed with reference to them.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.First, the terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention, and singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, in the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 3은 본 발명에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기를 도시한 구조도이다.Figure 3 is a structural diagram showing a post-loaded substrate integrated waveguide resonator according to the present invention.
본 발명에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기(1000)는 제1 기판(100), 제1 그라운드 플레인(300), 제2 기판(200), 제2 그라운드 플레인(400) 및 제3 그라운드 플레인(500)을 포함한다.The post-loaded substrate integrated
제1 그라운드 플레인(300)은 상기 제1 기판(100)의 일측에 평행하게 구비될 수 있다.The
제2 기판(200)은 상기 제1 기판(100)의 타측에 평행하게 구비될 수 있다. 또한, 공진기를 형성하기 위한 제1 복수의 관통 비아(210)와 포스트(post)를 형성하기 위한 제2 복수의 관통 비아(220)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 복수의 관통 비아(210)가 둘러싸여 제1 내지 제n 공진기가 형성될 수 있으며(n은 2 이상의 자연수를 의미함), 또한, 상기 제2 복수의 관통 비아(220)가 둘러 싸여 포스트가 형성될 수 있다. 이때, 상기 제2 복수의 관통 비아(220)는 상기 제1 복수의 관통 비아(210) 내측에 구비되는 것이 바람직하다. The
제2 그라운드 플레인(400)은 상기 제1 기판(100) 과 상기 제2 기판(200) 사이에 구비될 수 있다. The
제3 그라운드 플레인(500)은 상기 제2 기판(200)의 타측으로 평행하게 구비될 수 있다.The
이때, 상기 제1 내지 3 그라운드 플레인(300, 400, 500)은 각각 도체판일 수 있다.At this time, the first to
종합해보면, 상기 제1 내지 3 그라운드 플레인(300, 400, 500)이 일방향으로 서로 평행하게 적층되어 있고, 상기 제1 기판(100)이 상기 제1 그라운드 플레인(300)과 상기 제2 그라운드 플레인(400) 사이에 평행하게 구비될 수 있다. 또한, 상기 제2 기판(200)은 상기 제2 그라운드 플레인(400)과 상기 제3 그라운드 플레인(500) 사이에 평행하게 구비될 수 있는 것이다.In summary, the first to
구체적으로, 상기 제1 기판(100)은 복수의 비아홀(110)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 비아홀(110)은 복수의 쇼팅 비아홀(111) 및 복수의 유전 충전 갭 비아홀(112)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 복수의 유전 충전 갭 비아홀(112)은 유전 충전 갭을 형성할 수 있으며, 상기 복수의 쇼팅 비아홀(111) 및 상기 복수의 유전 충전 갭 비아홀(112)은 상기 제1 복수의 관통 비아(210)와 상기 제2 복수의 관통 비아(220) 사이에 대응되는 위치에 구비될 수 있다. Specifically, the
또한, 상기 제1 그라운드 플레인(300)은 입력 도전체 스트랩(310) 및 출력 도전체 스트랩(320)과 각각 연결될 수 있다.Additionally, the
상기 상술한 바와 같이, 상기 제1 기판(100)에 복수의 쇼팅 비아홀(111) 및 복수의 유전 충전 갭 비아홀(112)을 포함하고, 상기 제1 그라운드 플레인(300)의 양측이 입력 도전체 스트랩(310) 및 출력 도전체 스트랩(320)과 연결되는 구조를 통해 상기 제1 내지 제n 공진기가 외부 결합할 수 있는 것이다. As described above, the
이때, 상기 제1 그라운드 플레인(300)은 상기 제2 복수의 관통 비아(220)에 의해 형성되는 포스트의 단면적보다 큰 것이 바람직하다.At this time, the
상기 상술한 바와 같은 구조는 도 1에 도시된 종래 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기와 달리 공진기와 외부 결합을 위한 입,출력 도전체 스트랩(310, 320), 쇼팅 비아홀(111) 및 유전 충전 갭 비아홀(112)이 하나의 기판에 구현되는 것으로, 도 1은 3개의 기판이 구비되어야 하지만 본 발명은 2개의 기판만으로 종래 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기와 동일한 성능을 구현할 수 있다.The structure as described above, unlike the conventional post-loaded substrate integrated waveguide resonator shown in FIG. 1, has input and output conductor straps 310 and 320 for external coupling to the resonator, a shorting via
이를 위해, 상기 제1 기판(100)과 상기 제2 기판(200)의 사이에 구비되어 있는 상기 제2 그라운드 플레인(400)은 금속 패치(410) 및 커플링 슬롯(420)을 동시에 포함할 수 있다.To this end, the
금속 패치(410)는 포스트를 형성하는 상기 제2 복수의 관통 비아(220)와 대응되는 위치에 구비될 수 있으며, 구리 패치인 것이 바람직하다.The
커플링 슬롯(420)은 상기 금속 패치(410)와 소정 간격으로 구비될 수 있다.The
종래의 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기는 금속 패치(41)가 제2 기판(20)과 제3 기판(60) 사이에 구비되어 있고, 커플링 슬롯(31)은 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 구비되어 있다. In the conventional post-loaded substrate integrated waveguide resonator, a metal patch 41 is provided between the second substrate 20 and the third substrate 60, and the coupling slot 31 is provided between the first substrate 10 and the third substrate 60. It is provided between the second substrates 20.
따라서, 종래의 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기의 경우에는 마이크로스트립 라인(12,13)으로 인가된 신호가 커플링 슬롯(31)을 통해 공진기와 결합하고, 이때, 쇼팅 비아홀(11)을 커플링 슬롯(31)의 앞쪽에 위치시켜 강한 결합을 발생시킬 수 있다. 이때, 신호는 특정 주파수에서 공진하는 공진기의 특성에 따라 특정 주파수의 신호만 두 번째 커플링 슬롯을 통해 전송 선로와 결합할 수 있다. Therefore, in the case of a conventional post-loaded board-integrated waveguide resonator, the signal applied to the microstrip lines 12 and 13 is coupled to the resonator through the coupling slot 31, and at this time, the shorting via hole 11 is coupled. By placing it in front of the ring slot 31, a strong bond can be created. At this time, only signals of a specific frequency can be coupled to the transmission line through the second coupling slot, depending on the characteristics of the resonator that resonates at a specific frequency.
반면, 본 발명에 의한 기판 집적형 도파관 공진기(1000)는 상기 제1 복수의 비아홀(110)에 의해 형성되는 상기 제1 공진기(R1)가 상기 커플링 슬롯(420)을 통해 상기 입력 도전체 스트랩(310)과 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 복수의 비아홀(110)에 의해 형성되는 상기 제n 공진기(Rn)가 상기 커플링 슬롯()을 통해 상기 출력 도전체 스트랩(320)과 연결될 수 있다. 이때, 상기 제1 공진기 내지 제n 공진기간 결합은 유도성 아이리스(inductive iris) 구조에 따라 결합될 수 있다. 일반적으로, 유도성 아이리스 구조는 각 공진기의 한 면이 개방되어 서로 연결된 구조로, 개방 폭이 넓을수록 큰 결합량을 갖는다.On the other hand, in the substrate-integrated
도 4는 도 3의 측면도이다.Figure 4 is a side view of Figure 3.
도 2와 비교해볼 때, 도 2는 포스트를 형성하는 제2 복수의 관통 비아(22)와 연결된 금속 패치(41)가 제3 그라운드 플레인(50)과 캐패시터(C)를 형성하고, 포스트를 형성하는 상기 제2 복수의 관통 비아(22)는 인덕터(L)를 형성함을 알 수 있다.Compared with FIG. 2, in FIG. 2, the metal patch 41 connected to the second plurality of through vias 22 forming the post forms the third ground plane 50 and the capacitor C, forming the post. It can be seen that the second plurality of through vias 22 form an inductor (L).
한편, 도 4의 본 발명에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기(1000)의 경우에는 포스트를 형성하는 제2 복수의 관통 비아(220)는 인덕터(L)를 형성하고, 상기 제2 복수의 관통 비아(220)와 연결된 상기 금속 패치(410)가 제1 그라운드 플레인(300)과 캐패시터(C)를 형성하는 것을 알 수 있다.Meanwhile, in the case of the post-loaded substrate integrated
도 5는 본 발명에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기를 적용한 2차 대역통과 필터를 도시한 사시도이고,Figure 5 is a perspective view showing a second-order bandpass filter using a post-loaded substrate-integrated waveguide resonator according to the present invention;
도 6은 도 5에 의한 2차 대역통과 필터의 결합관계를 도시한 개략도이다.Figure 6 is a schematic diagram showing the coupling relationship of the second-order band-pass filter shown in Figure 5.
도 5 및 도 6를 통해, 본 발명에 의한 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기를 적용한 2차 대역통과 필터는 상기 제1 복수의 관통 비아(210)에 의해 형성된 제1 공진기(R1) 및 제2 공진기(R2)의 결합관계에 대해 다시 설명하겠다.5 and 6, the second-order bandpass filter using the post-loaded substrate integrated waveguide resonator according to the present invention includes a first resonator (R1) and a second resonator (R1) formed by the first plurality of through vias (210). We will explain again the coupling relationship of the resonator (R2).
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 입력 도전체 스트랩(310)과 상기 제1 공진기(R1)가 상기 커플링 슬롯(420)을 통해 결합될 수 있다. 또한, 상기 제1 공진기(R1) 및 상기 제2 공진기(R2)는 아이리스 결합 구조를 통해 결합될 수 있다. 상기 제1 공진기(R1)와 결합된 상기 제2 공진기(R2)는 상기 커플링 슬롯(420)을 통해 상기 출력 도전체 스트랩(320)과 결합되는 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6 , the
도 7은 도 5에 의한 필터의 주파수 응답 특성을 도시한 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing the frequency response characteristics of the filter shown in FIG. 5.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 공진기의 구조를 통해 2차 대역통과 필터의 설계가 가능한 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 7, it can be confirmed that the design of a second-order bandpass filter is possible through the structure of the resonator according to the present invention.
또한, 본 발명에 의한 공진기 구조는 종래와 달리 사용되는 기판의 개수가 적기 때문에 설계 및 제작 측면에서 유리하고, 특히 제작 비용이 저렴한 장점이 있다. 이 뿐만 아니라, 다수의 기판을 적층할 때 발생되는 제작 오차의 위험을 줄일 수 있고, 기판의 개수가 적기 때문에 필터의 전체 부피를 감소시킬 수 있는 장점 또한 있는 것이다.In addition, unlike the prior art, the resonator structure according to the present invention is advantageous in terms of design and manufacturing because the number of substrates used is small, and in particular, it has the advantage of low manufacturing cost. In addition, there is also the advantage of reducing the risk of manufacturing errors that occur when stacking multiple substrates and reducing the overall volume of the filter because the number of substrates is small.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above. In other words, a person skilled in the art to which the present invention pertains can make numerous changes and modifications to the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims, and all such appropriate changes and modifications can be made. Equivalents should be considered as falling within the scope of the present invention.
1000 : post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기
10, 100 : 제1 기판
110 : 복수의 비아홀
11, 111 : 쇼팅 비아홀
12 : 입력 도전체 스트랩
13 : 출력 도전체 스트랩
112 : 유전 충전 갭 비아홀
20, 200 : 제2 기판
21, 210 : 제1 복수의 관통 비아
22, 220 : 제2 복수의 관통 비아
30, 300 : 제1 그라운드 플레인
310 : 입력 도전체 스트랩
320 : 출력 도전체 스트랩
31: 커플링 슬롯
40, 400 : 제2 그라운드 플레인
41, 410 : 금속 패치
420 : 커플링 슬롯
50, 500 : 제3 그라운드 플레인
60 : 제3 기판
61 : 유전 충전 갭 비아홀
R1 : 제1 공진기
R2 : 제2 공진기1000: post-loaded substrate integrated waveguide resonator
10, 100: first substrate
110: Multiple via holes
11, 111: Shorting via hole
12: input conductor strap
13: Output conductor strap
112: Dielectric charging gap via hole
20, 200: second substrate
21, 210: first plurality of through vias
22, 220: second plurality of through vias
30, 300: 1st ground plane
310: Input conductor strap
320: Output conductor strap
31: coupling slot
40, 400: 2nd ground plane
41, 410: metal patch
420: Coupling slot
50, 500: Third ground plane
60: third substrate
61: Oil field filling gap via hole
R1: first resonator
R2: second resonator
Claims (6)
상기 제1 그라운드 플레인과 상기 제2 그라운드 플레인 사이에 평행하게 구비되는 제1 기판; 및
상기 제2 그라운드 플레인과 상기 제3 그라운드 플레인 사이에 평행하게 구비되는 제2 기판;을 포함하되,
상기 제2 기판은,
제1 복수의 관통 비아에 의해 둘러 싸여 형성되는 제1 내지 제n 공진기 및 상기 제1 복수의 관통 비아 내측에 형성되며, 제2 복수의 관통 비아에 의해 둘러 싸여 형성되는 포스트(post)를 포함하고,
상기 제1 그라운드 플레인 및 제3 그라운드 플레인은, 관통홀을 포함하지 않는 형태이며,
상기 제2 그라운드 플레인은,
상기 제2 복수의 관통 비아와 대응되는 위치에 구비되는 금속 패치; 및
상기 금속 패치와 소정 간격으로 구비되는 커플링 슬롯;을 포함하는 것
을 특징으로 하는 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기.
First to third ground planes, which are conductor plates stacked parallel to each other in one direction;
a first substrate provided in parallel between the first ground plane and the second ground plane; and
A second substrate provided in parallel between the second ground plane and the third ground plane,
The second substrate is,
First to n-th resonators formed surrounded by a first plurality of through vias, and a post formed inside the first plurality of through vias and surrounded by a second plurality of through vias; ,
The first ground plane and the third ground plane have a shape that does not include a through hole,
The second ground plane is,
metal patches provided at positions corresponding to the second plurality of through vias; and
Including a coupling slot provided at a predetermined interval from the metal patch.
A post-loaded substrate-integrated waveguide resonator characterized by a.
상기 제1 기판은,
복수의 쇼팅 비아홀; 및
유전체 충전 갭을 형성하는 복수의 유전 충전 갭 비아홀;을 포함하되,
상기 제1 내지 제n 공진기가 외부 결합되도록, 상기 쇼팅 비아홀 및 상기 유전 충전 갭 비아홀은 상기 제1 복수의 관통 비아와 상기 제2 복수의 관통 비아 사이에 대응되는 위치에 구비되고, 상기 제1 그라운드 플레인은, 일측이 입력 도전체 스트랩과 연결되고, 타측이 출력 도전체 스트랩과 연결되는 것
을 특징으로 하는 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기.
According to paragraph 1,
The first substrate is,
Multiple shorting via holes; and
A plurality of dielectric fill gap via holes forming a dielectric fill gap;
The shorting via hole and the dielectric filling gap via hole are provided at corresponding positions between the first plurality of through vias and the second plurality of through vias so that the first to nth resonators are externally coupled, and the first ground The plane has one side connected to the input conductor strap and the other side connected to the output conductor strap.
A post-loaded substrate-integrated waveguide resonator characterized by a.
상기 제1 공진기는 상기 커플링 슬롯을 통해 상기 입력 도전체 스트랩과 연결되고,
상기 제n 공진기는 상기 커플링 슬롯을 통해 상기 출력 도전체 스트랩과 연결되는 것
을 특징으로 하는 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기.
According to paragraph 2,
The first resonator is connected to the input conductor strap through the coupling slot,
The nth resonator is connected to the output conductor strap through the coupling slot.
A post-loaded substrate-integrated waveguide resonator characterized by a.
상기 제1 내지 제n 공진기는 유도성 아이리스 구조에 따라 결합되는 것
을 특징으로 하는 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기.
According to paragraph 1,
The first to nth resonators are coupled according to an inductive iris structure.
A post-loaded substrate-integrated waveguide resonator characterized by a.
상기 제1 그라운드 플레인은,
제2 복수의 관통 비아에 의해 둘러 싸여 형성되는 포스트의 단면적보다 큰 것
을 특징으로 하는 post-loaded 기판 집적형 도파관 공진기.
According to paragraph 1,
The first ground plane is,
Larger than the cross-sectional area of the post formed by being surrounded by the second plurality of through vias
A post-loaded substrate-integrated waveguide resonator characterized by a.
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