KR102664089B1 - Ceramic Waveguide Duplexer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미리 지정된 패턴에 따라 단일 세라믹 블록의 일면과 타면을 관통하여 형성된 다수의 관통 격벽에 의해 구분된 구획으로 정의되는 다수의 공진 캐비티, 다수의 공진 캐비티 중 공통 안테나와 신호를 입출력하는 공통 공진 캐비티의 구획 내에서 세라믹 블록을 관통하는 홀 구조로 형성되되, 세라믹 블록의 일면측에서의 홀 직경보다 타면측에서의 홀 직경이 작은 스텝 홀 구조로 형성되는 공통 인터페이스 및 세라믹 블록의 외부면에 형성되되, 스텝 홀 구조의 공통 인터페이스에서 세라믹 블록의 일면과 평행한 스텝 영역에 링 형상으로 제외되어 내부 링 슬롯이 형성된 금속층을 포함하여, 듀플렉서에서 요구되는 광대역의 신호를 입출력할 수 있으며, 파손 위험을 줄일 수 있는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서를 제공한다.The present invention provides a plurality of resonance cavities defined as partitions divided by a plurality of penetrating partitions formed by penetrating one side and the other side of a single ceramic block according to a predetermined pattern, and a common antenna among the plurality of resonance cavities and a common resonance for inputting and outputting signals. A common interface is formed as a hole structure penetrating the ceramic block within the cavity, and is formed as a step hole structure in which the hole diameter on the other side of the ceramic block is smaller than the hole diameter on one side of the ceramic block, and the step hole is formed on the outer surface of the ceramic block. At the common interface of the structure, a metal layer is excluded in a ring shape in the step area parallel to one side of the ceramic block to form an internal ring slot, allowing input and output of the wideband signal required by the duplexer and reducing the risk of damage. A waveguide duplexer is provided.

Description

세라믹 웨이브가이드 듀플렉서{Ceramic Waveguide Duplexer}Ceramic Waveguide Duplexer

본 발명은 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서에 관한 것으로, 공용 홀 공진기 구조의 입출력 포트를 갖는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic waveguide duplexer, and to a ceramic waveguide duplexer having an input/output port of a common hole resonator structure.

통신서비스가 진화함에 따라 데이터 전송속도가 늘어나게 되고 이를 위해서는 시스템 대역폭 또한 늘어나야 하고 수신감도 향상 및 타 통신시스템의 캐리어(Carrier)에 의한 장애(Interference)를 최소화할 필요가 있다. 이를 위해서 저손실(Low insertion loss), 고억압(High rejection), 필터에 대한 요구가 나날이 늘어가고 있는 상황에 직면해 있다. 금속 재질을 이용하여 제작하는 동축(Coaxial) 공진 캐비티는 유전체 공진 캐비티와 같은 타 공진 캐비티 대비 손실, 사이즈, 가격 측면에서 장점이 있으므로 이동통신 시스템의 필터 구현을 위해 주로 사용된다. As communication services evolve, data transmission speeds increase, and for this to happen, system bandwidth must also increase, and it is necessary to improve reception sensitivity and minimize interference caused by carriers of other communication systems. To this end, we face a situation where the requirements for low insertion loss, high rejection, and filters are increasing day by day. Coaxial resonant cavities manufactured using metal materials have advantages in terms of loss, size, and price compared to other resonant cavities such as dielectric resonant cavities, so they are mainly used to implement filters in mobile communication systems.

그러나 매시브(Massive) MIMO 안테나와 같은 기지국 시스템의 저출력, 소형화로 인해 기존 동축 공진 캐비티를 사용하여도 사이즈 측면에서 제약이 있으며, 초소형 필터 구현에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이러한 이유로 기존의 동축 공진 캐비티를 이용한 필터를 대체하기 위한 필터로 세라믹 웨이브가이드 필터에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 세라믹 웨이브가이드 필터는 저손실 및 고유전율을 가지는 세라믹 재질로 캐비티를 채우는 필터로서 기존의 동축 공진 캐비티 필터에 비해 사이즈를 현저하게 줄일 수 있으며 우수한 손실 특성 역시 제공할 수 있다. 종래의 일반적인 세라믹 웨이브가이드 필터는 각각의 세라믹 캐비티를 독립적으로 제작하고 격벽을 형성한 후, 각각의 캐비티를 결합하는 공정을 필요로 한다. 캐비티의 결합은 솔더링 등을 통해 이루어진다.However, due to the low output and miniaturization of base station systems such as massive MIMO antennas, there are limitations in size even when using existing coaxial resonance cavities, and the need to implement ultra-small filters is emerging. For this reason, research on ceramic waveguide filters is being actively conducted as a filter to replace existing filters using coaxial resonance cavities. A ceramic waveguide filter is a filter that fills the cavity with a ceramic material with low loss and high dielectric constant, and can significantly reduce the size compared to existing coaxial resonance cavity filters and also provide excellent loss characteristics. A typical conventional ceramic waveguide filter requires a process of manufacturing each ceramic cavity independently, forming a partition, and then combining each cavity. The joining of cavities is accomplished through soldering, etc.

그러나 캐비티 결합 공정은 결합 과정에서 비정렬 공차가 빈번하게 발생하고, 이로 인해 특성 변화가 발생하여 제품의 수율이 현저히 낮아지는 문제점이 있다. 또한 가공 오차로 인해 특성이 변화될 경우, 세라믹의 일면을 그라인딩하여 튜닝하는 과정을 필요로 하지만, 세라믹은 매우 단단한 재질이기에 고도의 기술을 요구하고 미세한 튜닝이 어려운 문제점이 있다. 뿐만 아니라 세라믹 웨이브가이드 필터의 감쇄(attenuation) 특성을 향상시키기 위한 전송 영점(Transmission-Zero)을 제공하고자 하는 경우, 주로 크로스 커플링(cross coupling)을 이용하지만, 서로 인접하지 않은 캐비티 사이의 크로스 커플링을 구현하기 위해서는 별도의 부가적 작업이 요구되는 문제가 있었다.However, the cavity joining process has the problem that misalignment tolerances frequently occur during the joining process, which causes changes in characteristics and significantly lowers the yield of the product. Additionally, if the characteristics change due to processing errors, a tuning process is required by grinding one side of the ceramic. However, since ceramic is a very hard material, it requires advanced technology and fine tuning is difficult. In addition, when trying to provide transmission-zero to improve the attenuation characteristics of a ceramic waveguide filter, cross coupling is mainly used, but cross coupling between cavities that are not adjacent to each other is used. There was a problem that additional work was required to implement the ring.

이러한 문제를 해결하기 위해, 단일 세라믹 블록의 구획을 일면과 타면 사이를 미리 지정된 패턴에 따라 관통하여 세라믹 블록의 구획을 구분하는 다수의 관통 격벽에 의해 정의되는 다수의 공진 캐비티를 포함하는 일체형 세라믹 웨이브가이드 필터가 제안되었다.To solve this problem, an integrated ceramic wave is created that penetrates the sections of a single ceramic block between one side and the other side according to a predetermined pattern and includes a plurality of resonant cavities defined by a plurality of penetrating partitions that separate the sections of the ceramic block. Guided filters have been proposed.

도 1은 기존의 일체형 세라믹 웨이브가이드 필터의 일 예를 나타내고, 도 2는 도 1의 세라믹 웨이브가이드 필터의 입출력 포트에 대한 단면도를 나타낸다.Figure 1 shows an example of a conventional integrated ceramic waveguide filter, and Figure 2 shows a cross-sectional view of the input/output port of the ceramic waveguide filter of Figure 1.

도 1은 일체형 세라믹 웨이브가이드 필터의 하부 사시도로서, 도 1을 참조하면, 일체형 세라믹 웨이브가이드 필터는 상기한 바와 같이, 단일 세라믹 블록(100)의 일면과 타면 사이를 관통하여 형성된 다수의 관통 격벽(121, 122)에 의해 정의되는 다수의 공진 캐비티(111 ~ 116)를 포함하는 일체형으로 구현된다. 다수의 관통 격벽(121, 122)은 다수의 공진 캐비티(111 ~ 116)를 구분하는 캐비티 월(Cavity wall)로 기능하며, 다수의 관통 격벽(121, 122) 중 서로 이격되어 형성된 다수의 관통 격벽 사이의 공간은 다수의 공진 캐비티(111 ~ 116) 간의 결합면을 형성하여 커플링 윈도우(coupling window)로 기능한다. 그리고 다수의 공진 캐비티(111 ~ 116) 각각에는 공진 주파수를 하향시키기 위한 세라믹 블록(100)의 일면에 공진 홈(111 ~ 116)이 형성될 수 있다.Figure 1 is a lower perspective view of an integrated ceramic waveguide filter. Referring to Figure 1, the integrated ceramic waveguide filter includes a plurality of penetrating partitions ( It is implemented in an integrated form including a plurality of resonance cavities 111 to 116 defined by 121 and 122). The plurality of penetrating partition walls 121 and 122 function as cavity walls that separate the plurality of resonance cavities 111 to 116, and a plurality of penetrating partition walls 121 and 122 are formed to be spaced apart from each other. The space between forms a coupling surface between the plurality of resonance cavities 111 to 116 and functions as a coupling window. Additionally, resonance grooves 111 to 116 may be formed in each of the plurality of resonance cavities 111 to 116 on one surface of the ceramic block 100 to lower the resonance frequency.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 세라믹 웨이브가이드 필터의 다수의 공진 캐비티(111 ~ 116) 중 2개의 공진 캐비티(111, 116)에는 세라믹 웨이브가이드 필터로 신호를 입력 및 출력하기 위한 입출력 포트로서 인터페이스 홈(141, 142)이 형성된다. 인터페이스 홈(141, 142)은 각각 대응하는 공진 홈(131, 136)의 위치에서 세라믹 블록(100)의 타면에서 형성될 수 있다. 이와 같이 인터페이스 홈(141, 142)이 세라믹 블록(100)에서 대응하는 공진 홈(131, 136)과 서로 대향되도록 형성된 경우, 인터페이스 홈(141, 142)과 대응하는 공진 홈(131, 136)은 캐패시티브 커플링을 통해 신호를 전달한다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, among the plurality of resonance cavities 111 to 116 of the ceramic waveguide filter, two resonance cavities 111 and 116 are provided as input/output ports for inputting and outputting signals to the ceramic waveguide filter. Interface grooves 141 and 142 are formed. The interface grooves 141 and 142 may be formed on the other surface of the ceramic block 100 at the positions of the corresponding resonance grooves 131 and 136, respectively. In this way, when the interface grooves 141 and 142 are formed to face the corresponding resonance grooves 131 and 136 in the ceramic block 100, the interface grooves 141 and 142 and the corresponding resonance grooves 131 and 136 are Signals are transmitted through capacitive coupling.

그리고 일체형으로 형성된 세라믹 웨이브 가이드 필터에서 단일 세라믹 블록(100)의 외부면 전체에는 금속층(160)이 형성된다. 여기서 금속층(160)은 다수의 관통 격벽(121, 122)과 다수의 공진 홈(111 ~ 116) 및 인터페이스 홈(141, 142)의 내부에 형성된다. 다만 도 2에 도시된 바와 같이, 인터페이스 홈(141, 142)의 주변에는 금속층(160)이 제거된 영역인 링 슬롯(151)이 형성되어, 인터페이스 홈(141, 142) 내부에 형성된 금속층(161)과 외부의 금속층(160)을 서로 이격시킨다. 즉 링 슬롯(151)은 인터페이스 홈(141, 142) 내부에 형성된 금속층(161)과 외부의 금속층(160)이 서로 격리되도록 이격시킨다. 이는 인터페이스 홈(141, 142) 내부에 형성된 금속층(161)으로는 입출력 신호가 인가되고, 외부에 형성된 금속층(160)은 접지 전압이 인가되도록 하기 위함이다.And in the ceramic wave guide filter formed as an integrated piece, a metal layer 160 is formed on the entire outer surface of the single ceramic block 100. Here, the metal layer 160 is formed inside the plurality of penetrating partitions 121 and 122, the plurality of resonance grooves 111 to 116, and the interface grooves 141 and 142. However, as shown in FIG. 2, a ring slot 151, which is an area where the metal layer 160 is removed, is formed around the interface grooves 141 and 142, and the metal layer 161 formed inside the interface grooves 141 and 142 ) and the external metal layer 160 are spaced apart from each other. That is, the ring slot 151 separates the metal layer 161 formed inside the interface grooves 141 and 142 from the external metal layer 160 so that they are isolated from each other. This is so that an input/output signal is applied to the metal layer 161 formed inside the interface grooves 141 and 142, and a ground voltage is applied to the metal layer 160 formed outside the interface grooves 141 and 142.

이와 같은 세라믹 웨이브가이드 필터는 TDD(Time Division Duplex) 매시브 MIMO 장치를 위한 단일 대역에 대한 대역 패스 필터(Band Pass Filter: BPF)로 개발되어 이용된다. 그러나 최근에는 FDD(Frequency Division Duplex) 또는 듀얼 밴드 TDD 어플리케이션에 대한 수요가 증가되고 있는 상황이다. 따라서 TDD에 이용되는 필터를 대체하여 FDD 또는 듀얼 밴드 TDD에 적용될 수 있는 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서에 대한 요구가 높아지고 있다.Such a ceramic waveguide filter is developed and used as a Band Pass Filter (BPF) for a single band for TDD (Time Division Duplex) massive MIMO devices. However, recently, demand for FDD (Frequency Division Duplex) or dual-band TDD applications is increasing. Therefore, there is a growing demand for an integrated ceramic waveguide duplexer that can be applied to FDD or dual-band TDD by replacing the filter used in TDD.

한국 등록 특허 제10-2241217호 (2021.04.12 등록)Korea Registered Patent No. 10-2241217 (registered on April 12, 2021)

본 발명의 목적은 듀플렉서에서 요구되는 광대역의 신호를 입출력할 수 있는 스텝 구조의 홀을 갖는 공용 공진기를 이용하여 소형으로 제조 가능한 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서를 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to provide an integrated ceramic waveguide duplexer that can be manufactured in a small size using a common resonator having a stepped hole that can input and output the wideband signal required for the duplexer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는 미리 지정된 패턴에 따라 단일 세라믹 블록의 일면과 타면을 관통하여 형성된 다수의 관통 격벽에 의해 구분된 구획으로 정의되는 다수의 공진 캐비티; 상기 다수의 공진 캐비티 중 공통 안테나와 신호를 입출력하는 공통 공진 캐비티의 구획 내에서 상기 세라믹 블록을 관통하는 홀 구조로 형성되되, 상기 세라믹 블록의 일면측에서의 홀 직경보다 타면측에서의 홀 직경이 작은 스텝 홀 구조로 형성되는 공통 인터페이스; 및 상기 세라믹 블록의 외부면에 형성되되, 스텝 홀 구조의 상기 공통 인터페이스에서 상기 세라믹 블록의 일면과 평행한 스텝 영역에 링 형상으로 제외되어 내부 링 슬롯이 형성된 금속층을 포함한다.A ceramic waveguide duplexer according to an embodiment of the present invention for achieving the above object has a plurality of resonances defined as partitions divided by a plurality of penetrating partitions formed through one side and the other side of a single ceramic block according to a predetermined pattern. cavity; Among the plurality of resonant cavities, a step hole structure is formed with a hole structure penetrating the ceramic block within a section of the common resonant cavity that inputs and outputs signals with a common antenna, and has a hole diameter on the other side of the ceramic block that is smaller than the hole diameter on one side of the ceramic block. A common interface formed by; and a metal layer formed on the outer surface of the ceramic block and having an inner ring slot formed in a ring shape excluded from the common interface of the step hole structure in a step area parallel to one surface of the ceramic block.

상기 공통 인터페이스는 상기 세라믹 블록의 일면측으로부터 직경이 단계적으로 반복하여 감소되는 다단 스텝 구조의 홀 형상으로 형성될 수 있다.The common interface may be formed in the shape of a hole with a multi-step structure whose diameter is repeatedly decreased step by step from one side of the ceramic block.

상기 내부 링 슬롯은 폭이 공통 안테나로 입출력되는 신호의 대역폭에 따라 조절될 수 있다.The width of the inner ring slot can be adjusted depending on the bandwidth of the signal input and output to the common antenna.

상기 금속층에는 상기 세라믹 블록의 타면에서 공통 인터페이스의 홀 주변으로 기지정된 간격만큼 이격된 내부 원을 갖는 링 형상으로 제거된 링 슬롯이 형성될 수 있다.A ring slot may be formed in the metal layer in a ring shape with an inner circle spaced apart at a predetermined distance around the hole of the common interface on the other side of the ceramic block.

상기 다수의 공진 캐비티는 상기 다수의 관통 격벽에 의해 상기 세라믹 블록의 양측으로 서로 대칭되는 구조로 형성되고, 상기 공통 공진 캐비티는 양측으로 서로 대칭되는 상기 세라믹 블록의 중심축 상에 위치할 수 있다.The plurality of resonance cavities may be formed in a structure that is symmetrical on both sides of the ceramic block by the plurality of penetrating partition walls, and the common resonance cavity may be located on a central axis of the ceramic block that is symmetrical on both sides.

상기 다수의 공진 캐비티 중 기지정된 송신 공진 캐비티는 인가된 송신 신호를 인접한 공진 캐비티로 캐패시티브 커플링 방식으로 대역 통과 필터링하여 상기 공통 공진 캐비티로 전달하고, 상기 공통 공진 캐비티는 인가된 수신 신호를 인접한 공진 캐비티로 캐패시티브 커플링 방식으로 대역 통과 필터링하여 기지정된 수신 공진 캐비티로 전달할 수 있다.Among the plurality of resonance cavities, a predetermined transmission resonance cavity band-pass filters the applied transmission signal to an adjacent resonance cavity using a capacitive coupling method and transmits the applied transmission signal to the common resonance cavity, and the common resonance cavity transmits the applied reception signal to the common resonance cavity. It can be band-pass filtered using capacitive coupling to an adjacent resonant cavity and then transmitted to a predetermined receiving resonant cavity.

상기 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는 상기 송신 공진 캐비티 및 상기 수신 공진 캐비티 각각의 구획 내에서 상기 세라믹 블록을 관통하되, 상기 세라믹 블록의 일면측에서 직경보다 타면측에서의 직경이 작은 스텝 홀 구조를 갖고, 스텝 홀 구조에서 상기 세라믹 블록의 일면과 평행한 스텝 영역에는 상기 금속층이 링 형상으로 제외된 내부 링 슬롯이 형성된 송신 인터페이스와 수신 인터페이스를 더 포함할 수 있다.The ceramic waveguide duplexer penetrates the ceramic block within each section of the transmission resonance cavity and the reception resonance cavity, and has a step hole structure in which the diameter on the other side of the ceramic block is smaller than the diameter on one side of the ceramic block, and has a step hole structure. The step area parallel to one surface of the ceramic block may further include a transmission interface and a reception interface in which an inner ring slot is formed excluding the metal layer in a ring shape.

상기 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는 상기 세라믹 블록의 타면에서 상기 송신 공진 캐비티 및 상기 수신 공진 캐비티 각각의 위치에 홈 형태로 형성되고, 홈 주변에는 상기 세라믹 블록의 타면에 형성된 금속층이 링 형상으로 제거된 링 슬롯에 의해 이격되어 형성된 금속층을 갖는 송신 인터페이스와 수신 인터페이스를 더 포함할 수 있다.The ceramic waveguide duplexer is formed in a groove shape at each position of the transmission resonance cavity and the reception resonance cavity on the other surface of the ceramic block, and a ring slot in which the metal layer formed on the other surface of the ceramic block is removed in a ring shape around the groove. It may further include a transmission interface and a reception interface having metal layers formed to be spaced apart from each other.

상기 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는 상기 세라믹 블록의 일면에서 상기 다수의 공진 캐비티 중 기지정된 적어도 하나의 공진 캐비티의 위치에 홈 형태로 형성되고, 내부까지 상기 금속층이 형성되는 적어도 하나의 공진 홈을 더 포함할 수 있다.The ceramic waveguide duplexer may be formed in a groove shape at a position of at least one predetermined resonance cavity among the plurality of resonance cavities on one surface of the ceramic block, and may further include at least one resonance groove in which the metal layer is formed to the inside. You can.

상기 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는 상기 다수의 공진 캐비티 중 적어도 2개의 서로 인접한 공진 캐비티 사이에서 상기 세라믹 블록을 관통하여 형성되되, 상기 세라믹 블록의 일면측에서의 홀 직경보다 타면측에서의 홀 직경이 작은 스텝 홀 구조로 형성되고, 내측면에는 상기 금속층이 형성된 적어도 하나의 커플링 홀을 더 포함할 수 있다.The ceramic waveguide duplexer is formed through the ceramic block between at least two adjacent resonance cavities among the plurality of resonance cavities, and has a stepped hole structure in which the hole diameter on the other side of the ceramic block is smaller than the hole diameter on one side of the ceramic block. The inner surface may further include at least one coupling hole in which the metal layer is formed.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는 듀플렉서에서 요구되는 광대역의 신호를 입출력할 수 있는 스텝 구조의 홀 형태로 형성된 인터페이스를 갖는 공용 공진 캐비티를 이용하여 세라믹 블록의 파손 위험이 적고 광대역에서 안정적으로 동작할 수 있으며, 소형으로 제조 가능하다.Therefore, the ceramic waveguide duplexer according to an embodiment of the present invention uses a common resonance cavity having an interface formed in the form of a hole with a step structure capable of inputting and outputting the wideband signal required by the duplexer, thereby reducing the risk of damage to the ceramic block and providing a wideband signal. It can operate stably and can be manufactured in a small size.

도 1은 기존의 일체형 세라믹 웨이브가이드 필터의 일 예를 나타낸다.
도 2는 도 1의 세라믹 웨이브가이드 필터의 입출력 포트에 대한 단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 상부 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 상면도를 나타낸다.
도 5는 도 3의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 측단면도를 나타낸다.
도 6은 도 3의 공용 홀 공진기 구조의 인터페이스 홀에 대한 측단면도를 나타낸다.
도 7은 도 6의 인터페이스 홀에서 입출력되는 신호의 대역폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 상부 사시도를 나타낸다.
도 9는 도 8의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 상면도를 나타낸다.
도 10은 도 8의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 측단면도를 나타낸다.
도 11은 도 8의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서로 신호를 입출력하는 인터페이스 기판의 일 예를 나타낸다.
도 12는 도 11의 인터페이스 기판의 상면도를 나타낸다.
도 13은 도 11의 인터페이스 기판의 측단면도를 나타낸다.
도 14은 도 8의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서와 도 11의 인터페이스 기판이 결합된 구조를 나타낸다.
Figure 1 shows an example of a conventional integrated ceramic waveguide filter.
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the input/output port of the ceramic waveguide filter of FIG. 1.
Figure 3 shows a top perspective view of an integrated ceramic waveguide duplexer according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows a top view of the integrated ceramic waveguide duplexer of Figure 3.
Figure 5 shows a side cross-sectional view of the integrated ceramic waveguide duplexer of Figure 3.
FIG. 6 shows a cross-sectional side view of the interface hole of the common hole resonator structure of FIG. 3.
FIG. 7 is a diagram for explaining the bandwidth of signals input and output from the interface hall of FIG. 6.
Figure 8 shows a top perspective view of an integrated ceramic waveguide duplexer according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 shows a top view of the integrated ceramic waveguide duplexer of Figure 8.
Figure 10 shows a side cross-sectional view of the integrated ceramic waveguide duplexer of Figure 8.
FIG. 11 shows an example of an interface board that inputs and outputs signals to the integrated ceramic waveguide duplexer of FIG. 8.
FIG. 12 shows a top view of the interface substrate of FIG. 11.
Figure 13 shows a side cross-sectional view of the interface substrate of Figure 11.
FIG. 14 shows a structure in which the integrated ceramic waveguide duplexer of FIG. 8 and the interface substrate of FIG. 11 are combined.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, its operational advantages, and the objectives achieved by practicing the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the described embodiments. In order to clearly explain the present invention, parts not relevant to the description are omitted, and like reference numerals in the drawings indicate like members.

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 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, this does not mean excluding other elements, unless specifically stated to the contrary, but rather means that it may further include other elements. In addition, terms such as "... unit", "... unit", "module", and "block" used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which is hardware, software, or hardware. and software.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 상부 사시도를 나타내고, 도 4는 도 3의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 상면도를 나타내며, 도 5는 도 3의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 측단면도를 나타낸다. 그리고 도 6은 도 3의 공용 홀 공진기 구조의 인터페이스 홀에 대한 측단면도를 나타내며, 도 7은 도 6의 인터페이스 홀에서 입출력되는 신호의 대역폭을 설명하기 위한 도면이다.Figure 3 shows a top perspective view of the integrated ceramic waveguide duplexer according to an embodiment of the present invention, Figure 4 shows a top view of the integrated ceramic waveguide duplexer of Figure 3, and Figure 5 shows the integrated ceramic waveguide duplexer of Figure 3 Shows a side cross-sectional view. And FIG. 6 shows a side cross-sectional view of the interface hole of the common hole resonator structure of FIG. 3, and FIG. 7 is a diagram for explaining the bandwidth of a signal input and output from the interface hole of FIG. 6.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서 또한 도 1에 도시된 일체형 세라믹 웨이브가이드 필터와 유사하게 기지정된 패턴으로 단일 세라믹 블록(200)의 일면과 타면 사이를 관통하여 형성된 다수의 관통 격벽(221, 222)에 의해 정의되는 다수의 공진 캐비티(211 ~ 215)를 포함하는 일체형으로 구현된다.Referring to FIGS. 3 to 5, the integrated ceramic waveguide duplexer of this embodiment is also formed by penetrating between one surface and the other surface of the single ceramic block 200 in a predetermined pattern similar to the integrated ceramic waveguide filter shown in FIG. 1. It is implemented as an integrated unit including a plurality of resonance cavities (211 to 215) defined by a plurality of penetrating partition walls (221, 222).

여기서는 세라믹 블록(200) 내에서 양측에 T 자형으로 세라믹 블록(200)을 관통하여 형성된 2개의 관통 격벽(221, 222)에 의해 세라믹 블록(100)이 5개의 구획으로 구분된다. 따라서 5개의 공진 캐비티(211 ~ 215)가 정의되었다. 2개의 T자형 관통 격벽(221, 222) 중 제1 관통 격벽(221)은 세라믹 블록(200)에서 제1 내지 제3 공진 캐비티(211 ~ 213) 구획을 서로 구분하고, 제2 관통 격벽(222)은 제1 공진 캐비티(211)와 제4 및 제5 공진 캐비티(214, 215) 구획을 서로 구분한다.Here, the ceramic block 100 is divided into five compartments by two through partitions 221 and 222 formed in a T shape on both sides of the ceramic block 200, penetrating the ceramic block 200. Therefore, five resonant cavities (211 to 215) were defined. Among the two T-shaped through partitions 221 and 222, the first through partition 221 separates the first to third resonance cavities 211 to 213 in the ceramic block 200, and the second through partition 222 ) distinguishes the first resonance cavity 211 and the fourth and fifth resonance cavities 214 and 215 from each other.

여기서는 일 예로 관통 격벽(221, 222)이 세라믹 블록(200)을 T자형으로 관통하는 형태로 형성되는 경우를 도시하였으나, 다수의 관통 격벽(221, 222)은 서로 이격된 직선 형태로 형성될 수 있으며, T자 이외에도 Y자 형태 또는 +자 등과 같은 다양한 분기 패턴 형태로 형성될 수도 있다. 이때 관통 격벽(221, 222)이 서로 이격되어 형성될 뿐만 아니라, 세라믹 블록(200)의 측면 경계까지 형성되지 않으므로, 다수의 공진 캐비티(211 ~ 215)는 관통 격벽에 의해 완전하게 분리되지 않는다. 따라서 관통 격벽(221, 222)에 의해 구분되는 다수의 공진 캐비티(211 ~ 215) 중 서로 인접한 공진 캐비티 사이에는 관통 격벽(221, 222)이 형성되지 않은 영역을 통해 커플링이 이루어질 수 있다. 이에 관통 격벽(221, 222)은 단순히 세라믹 블록(200)의 구획을 구분하여 공진 캐비티(211 ~ 215)를 정의할 뿐만 아니라, 공진 캐비티(211 ~ 215) 사이의 커플링에 의해 신호가 전달되는 신호 전달 경로를 형성한다.Here, as an example, a case where the through partitions 221 and 222 are formed to penetrate the ceramic block 200 in a T-shape is shown, but the plurality of through partitions 221 and 222 may be formed in a straight line spaced apart from each other. In addition to the T shape, it can also be formed in various branching pattern shapes such as a Y shape or a + shape. At this time, not only are the through partitions 221 and 222 spaced apart from each other, but they are not formed to the side boundary of the ceramic block 200, so the plurality of resonance cavities 211 to 215 are not completely separated by the through partition walls. Therefore, among the plurality of resonance cavities 211 to 215 separated by the through partitions 221 and 222, coupling may be achieved between adjacent resonance cavities through a region where the through partitions 221 and 222 are not formed. Accordingly, the penetrating partition walls 221 and 222 not only define the resonance cavities 211 to 215 by simply dividing the ceramic block 200, but also enable signals to be transmitted by coupling between the resonance cavities 211 to 215. Forms a signal transduction pathway.

듀플렉서는 공통 안테나를 이용하여 신호를 송신 및 수신할 수 있도록 하기 위해, 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)를 주파수에 따라 분리하는 동작을 수행한다. 이에 도 3 내지 도 5에 도시된 본 실시예에 따른 듀플렉서에서는 관통 격벽(221, 222)에 의해 구분된 제1 내지 제5 공진 캐비티(211 ~ 215)가 세라믹 블록(200)의 양측으로 좌우 대칭 구조로 형성될 수 있으며, 중심에 위치하는 제1 공진 캐비티(211)는 공통 인터페이스(270)를 통해 공통 안테나로 송신 신호(TX)를 전달하고, 공통 안테나로부터 수신 신호(RX)가 인가되는 공통 경로로 이용되는 공통 공진 캐비티로서, 공용 공진기라 할 수 있다. 하지만 본 발명이 좌우대칭인 세라믹 블록에 한정되지 않음은 당업자에게 당연하다. 그리고 여기서는 제1 공진 캐비티(211)의 일측에 위치하는 제3 및 제2 공진 캐비티(213, 212)는 송신기(미도시)에서 전달되는 송신 신호(TX)를 순차적으로 제1 공진 캐비티(211)로 전달하는 송신 경로를 형성하는 것으로 가정하고, 제1 공진 캐비티(211)의 타측에 위치하는 제4 및 제5 공진 캐비티(214, 215)는 제1 공진 캐비티(211)에서 전달되는 수신 신호(RX)를 순차적으로 수신기(미도시)로 전달하는 수신 경로를 형성하는 것으로 가정한다.The duplexer performs the operation of separating the transmission signal (TX) and the reception signal (RX) according to frequency in order to transmit and receive signals using a common antenna. Accordingly, in the duplexer according to the present embodiment shown in FIGS. 3 to 5, the first to fifth resonance cavities 211 to 215 separated by the through partitions 221 and 222 are left and right symmetrical on both sides of the ceramic block 200. It can be formed in a structure, and the first resonance cavity 211 located at the center transmits the transmission signal (TX) to the common antenna through the common interface 270, and the common antenna to which the reception signal (RX) is applied from the common antenna. It is a common resonant cavity used as a path and can be called a common resonator. However, it is obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to bilaterally symmetrical ceramic blocks. And here, the third and second resonance cavities 213 and 212 located on one side of the first resonance cavity 211 sequentially transmit the transmission signal TX transmitted from the transmitter (not shown) to the first resonance cavity 211. Assuming that it forms a transmission path that transmits to It is assumed that a reception path is formed that sequentially transmits RX) to a receiver (not shown).

여기서 제1 내지 제3 공진 캐비티(211 ~ 213)는 송신 신호(TX)의 주파수 대역에 대응하는 대역 통과 필터(Band Pass Filter: 이하 BPF)로 기능하여, 수신 신호(RX)가 송신기로 전달되지 않도록 하고, 제1 , 제4 및 제5 공진 캐비티(211, 214, 215)는 수신 신호(RX)의 주파수 대역에 대응하는 BPF로 기능하여 송신 신호(TX)가 수신기로 전달되지 않도록 한다.Here, the first to third resonance cavities 211 to 213 function as a band pass filter (BPF) corresponding to the frequency band of the transmission signal (TX), preventing the reception signal (RX) from being transmitted to the transmitter. In addition, the first, fourth, and fifth resonance cavities 211, 214, and 215 function as BPFs corresponding to the frequency band of the reception signal RX to prevent the transmission signal TX from being transmitted to the receiver.

다만 2개의 관통 격벽(221, 222)이 제1 공진 캐비티(211)와 인접한 제3 공진 캐비티(213) 및 제5 공진 캐비티(215)를 완전하게 구분하지 않으므로, 제1 공진 캐비티(211)는 제2 및 제4 공진 캐비티(212, 214)와 커플링이 이루어지는 한편, 제3 및 제5 공진 캐비티(213, 215)와도 크로스 커플링이 이루어진다. 이와 같은 크로스 커플링은 통과 대역보다 낮은 주파수에서 전송 영점(Transmission-Zero)을 발생시켜 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서 감쇄 특성을 향상시킬 수 있다.However, since the two through partitions 221 and 222 do not completely separate the third resonance cavity 213 and the fifth resonance cavity 215 adjacent to the first resonance cavity 211, the first resonance cavity 211 is While coupling is performed with the second and fourth resonance cavities (212, 214), cross-coupling is also performed with the third and fifth resonance cavities (213, 215). Such cross-coupling can improve the attenuation characteristics of the ceramic waveguide duplexer by generating transmission-zero at a frequency lower than the pass band.

그리고 다수의 공진 캐비티(211 ~ 215) 중 적어도 하나의 공진 캐비티(여기서는 일 예로 제3 및 제5 공진 캐비티(213, 215))에는 공진 홈(231, 232)이 형성될 수 있다. 공진 홈(231, 232)은 세라믹 블록(200)의 일면에 형성될 수 있으며, 여기서는 일 예로 원형의 홈으로 형성되는 것으로 도시하였다. 그러나 공진 홈(231, 232)의 형태는 다양하게 변경될 수 있다. 여기서 각 공진 홈(231, 232)은 대응하는 공진 캐비티(213, 215)의 영역에서 전계가 집중되는 중앙에 형성될 수 있다. 이는 다수의 공진 캐비티(211 ~ 215) 각각의 캐패시티브 성분을 증가시켜 공진 주파수를 하향시키는 효과를 유발하여, 공진 홈(231, 232)이 형성되지 않는 경우에 비해, 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 크기가 소형화되도록 할 수 있다.In addition, resonance grooves 231 and 232 may be formed in at least one resonance cavity (here, the third and fifth resonance cavities 213 and 215 as an example) among the plurality of resonance cavities 211 to 215. The resonance grooves 231 and 232 may be formed on one surface of the ceramic block 200, and here, as an example, they are shown as being formed as circular grooves. However, the shape of the resonance grooves 231 and 232 can be changed in various ways. Here, each resonance groove 231 and 232 may be formed at the center where the electric field is concentrated in the area of the corresponding resonance cavity 213 and 215. This causes the effect of lowering the resonance frequency by increasing the capacitive component of each of the plurality of resonance cavities 211 to 215, thereby increasing the size of the ceramic waveguide duplexer compared to the case where the resonance grooves 231 and 232 are not formed. can be miniaturized.

또한 본 실시예의 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서에는 적어도 하나의 인터페이스가 형성될 수 있다. 듀플렉서는 송신기와 수신기 및 공통 안테나로 신호를 입출력하기 위한 입출력 포트로서 3개의 인터페이스가 필요하다. 3개의 인터페이스 중 송신 인터페이스(미도시)는 송신기로부터 송신 신호(TX)를 인가받고, 수신 인터페이스(미도시)는 수신기로 수신 신호(RX)를 전달하며, 공통 인터페이스(270)는 공통 안테나(미도시)로 송신 신호(TX) 또는 수신 신호(RX)를 입출력한다.Additionally, at least one interface may be formed in the ceramic waveguide duplexer of this embodiment. The duplexer requires three interfaces as input/output ports to input and output signals to the transmitter, receiver, and common antenna. Among the three interfaces, the transmission interface (not shown) receives the transmission signal (TX) from the transmitter, the reception interface (not shown) transmits the reception signal (RX) to the receiver, and the common interface 270 receives the transmission signal (TX) from the transmitter, and the common interface 270 receives the transmission signal (TX) from the transmitter. ) inputs and outputs a transmission signal (TX) or a reception signal (RX).

여기서는 설명의 편의를 위하여, 송신 인터페이스와 수신 인터페이스를 별도로 도시하지 않았으나, 송신 인터페이스와 수신 인터페이스는 다수의 공진 캐비티(211 ~ 215) 중 신호가 입력 또는 출력되어야 하는 2개의 공진 캐비티(여기서는 제3 및 제5 공진 캐비티(213, 215))에 형성될 수 있으며, 도 1 및 도 2에 도시된 인터페이스 홈(141, 142)과 마찬가지로 세라믹 블록(200)의 타면에서 대응하는 공진 홈(231, 232)의 위치에 홈의 형태로 형성될 수 있다. 송신 인터페이스와 수신 인터페이스가 인터페이스 홈(141, 142)과 같이 홈의 형태로 형성되는 경우, 송신 인터페이스와 수신 인터페이스는 각각 대응하는 공진 홈(231, 232)과 캐패시티브 커플링으로 신호를 전달한다.Here, for convenience of explanation, the transmitting interface and the receiving interface are not shown separately, but the transmitting interface and the receiving interface are two resonating cavities (herein, the third and It may be formed in the fifth resonance cavity (213, 215), and, like the interface grooves 141 and 142 shown in FIGS. 1 and 2, the corresponding resonance grooves 231 and 232 are formed on the other side of the ceramic block 200. It may be formed in the form of a groove at the position of . When the transmitting interface and the receiving interface are formed in the form of grooves such as the interface grooves 141 and 142, the transmitting interface and the receiving interface transmit signals through the corresponding resonant grooves 231 and 232 and capacitive coupling, respectively. .

다만 신호가 동축 케이블 등을 이용하여 입출력되는 경우, 동축 케이블의 내부 도체가 직접 세라믹 블록(200)에서 지정된 위치에 삽입되어 대응하는 공진 홈(231, 232)과 캐패시티브 커플링을 통해 신호를 전달할 수 있다. 따라서 송신 인터페이스와 수신 인터페이스는 경우에 따라서 특정 형상으로 형성되지 않고, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 생략될 수도 있다.However, when a signal is input/output using a coaxial cable, etc., the internal conductor of the coaxial cable is directly inserted into the designated position in the ceramic block 200 to transmit the signal through the corresponding resonance grooves 231 and 232 and capacitive coupling. It can be delivered. Therefore, in some cases, the transmission interface and reception interface are not formed in a specific shape and may be omitted as shown in FIGS. 3 to 5.

한편 단일 세라믹 블록(200)의 외부면 전체에는 금속층(260)이 형성된다. 여기서 금속층(260)은 다수의 관통 격벽(221, 222)과 다수의 공진 홈(231, 232)의 내부에도 형성된다. 그리고 송신 인터페이스와 수신 인터페이스가 홈의 형태로 형성되는 경우, 도 1에서와 같이, 홈 주변으로 금속층(260)이 제거된 링 슬롯이 형성될 수 있다. 즉 송신 인터페이스와 수신 인터페이스는 기존의 일체형 세라믹 웨이브가이드 필터의 인터페이스 구성과 동일한 구조로 형성될 수 있다.Meanwhile, a metal layer 260 is formed on the entire outer surface of the single ceramic block 200. Here, the metal layer 260 is also formed inside the plurality of penetrating partition walls 221 and 222 and the plurality of resonance grooves 231 and 232. And when the transmission interface and the reception interface are formed in the shape of a groove, as shown in FIG. 1, a ring slot may be formed around the groove with the metal layer 260 removed. That is, the transmitting interface and the receiving interface can be formed in the same structure as the interface configuration of the existing integrated ceramic waveguide filter.

다만 본 실시예에서 공통 인터페이스(270)는 기존의 인터페이스 구성과 달리 세라믹 블록(200)을 관통하는 홀(hole) 형태로 형성된다. 특히 공통 인터페이스(270)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 세라믹 블록(200)을 관통하여 형성되는 홀에서 세라믹 블록(200)의 일면측에서의 직경이 타면측 직경보다 큰 스텝(step) 구조로 형성된다.However, in this embodiment, the common interface 270 is formed in the shape of a hole penetrating the ceramic block 200, unlike the existing interface configuration. In particular, as shown in FIGS. 5 and 6, the common interface 270 has a step structure in which the diameter on one side of the ceramic block 200 is larger than the diameter on the other side of the hole formed through the ceramic block 200. is formed by

도 6을 참조하면, 공통 인터페이스(270)는 기본적으로 세라믹 블록(200)을 관통하는 원통형 홀 형태로 형성되지만, 세라믹 블록(200)의 타면측의 하부(271)보다 일면측의 상부 직경이 단계적으로 확장된 다수의 스텝 영역(272a, 272b)을 갖는 다중 스텝 구조로 형성되었다. 여기서는 공통 인터페이스(270)가 세라믹 블록(200)의 타면에서 일면측으로 직경이 단계적으로 증가된 다중 스텝 구조를 갖는 것으로 도시하였으나, 경우에 따라서는 단일 스텝 구조로 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 6, the common interface 270 is basically formed in the form of a cylindrical hole penetrating the ceramic block 200, but the upper diameter on one side of the ceramic block 200 is gradually larger than the lower portion 271 on the other side. It was formed as a multi-step structure with a plurality of step areas 272a and 272b expanded. Here, the common interface 270 is shown as having a multi-step structure in which the diameter is gradually increased from the other side to the one side of the ceramic block 200, but in some cases, it may be formed as a single step structure.

그리고 홀 형상의 공통 인터페이스(270)의 내부에도 금속층(261)이 형성된다. 다만 세라믹 블록(200)의 타면측에서는 공통 인터페이스(270)의 주변으로 링 슬롯(251)이 형성되어, 공통 인터페이스(270)의 내부에 형성된 금속층(261)이 세라믹 블록(200)의 타면에서 공통 인터페이스(270)의 외부에 형성된 금속층(260)과 이격되도록 한다. 이때 링 슬롯(251)은 내부 원이 세라믹 블록(200)의 타면에서 공통 인터페이스(270)의 홀로부터 기지정된 간격만큼 이격되어 공통 인터페이스(270)의 내부에 형성된 금속층(261)이 세라믹 블록(200)의 타면의 일부까지 연장되도록 형성될 수 있다. 이는 공통 인터페이스(270)가 내부로 삽입되어 신호를 전달할 수 있는 동축 케이블 등의 입출력 단자 이외에 PCB 등에 형성된 평면 선로형 입출력 단자와 신호를 입출력할 수 있도록 하기 위함이다.Additionally, a metal layer 261 is formed inside the hole-shaped common interface 270. However, on the other side of the ceramic block 200, a ring slot 251 is formed around the common interface 270, so that the metal layer 261 formed inside the common interface 270 is connected to the common interface on the other side of the ceramic block 200. It is spaced apart from the metal layer 260 formed on the outside of (270). At this time, the ring slot 251 has an inner circle spaced apart from the hole of the common interface 270 by a predetermined distance on the other side of the ceramic block 200, so that the metal layer 261 formed inside the common interface 270 is formed on the ceramic block 200. ) can be formed to extend to part of the other side of the. This is to allow the common interface 270 to input and output signals with a flat line-type input/output terminal formed on a PCB, etc., in addition to the input/output terminal such as a coaxial cable that can be inserted into the interior and transmit signals.

이와 함께 스텝 영역(272a, 272b)에서도 공통 인터페이스(270)의 내부에 형성된 금속층과 세라믹 블록(200)의 일면에 형성된 금속층이 서로 이격되도록 격리시키는 링 형상의 내부 슬롯(273)이 형성된다. 여기서 스텝 영역(272a, 272b)에 형성되는 내부 링 슬롯(273)은 다단 스텝 홀 구조와 함께 공통 인터페이스(270)를 통해 입출력되는 신호의 대역폭을 확장시킨다. 내부 링 슬롯(273)은 도 6에 도시된 바와 같이, 스텝 영역(272a, 272b)에서 세라믹 블록(200)의 일면과 평행하게 형성될 수 있다. 내부 링 슬롯(273)이 형성됨으로써 공통 인터페이스(270)는 내부에 형성된 금속층(261)과 함께 캐패시티브 커플링 방식으로 신호를 전달한다. 이때 캐패시티브 커플링 방식으로 전달할 수 있는 신호의 대역폭은 내부 링 슬롯(273)의 폭에 따라 조절될 수 있다.At the same time, ring-shaped internal slots 273 are formed in the step regions 272a and 272b to separate the metal layer formed inside the common interface 270 and the metal layer formed on one surface of the ceramic block 200 from each other. Here, the internal ring slots 273 formed in the step areas 272a and 272b, together with the multi-stage step hole structure, expand the bandwidth of signals input and output through the common interface 270. As shown in FIG. 6, the inner ring slot 273 may be formed parallel to one surface of the ceramic block 200 in the step areas 272a and 272b. By forming the inner ring slot 273, the common interface 270 transmits signals through capacitive coupling together with the metal layer 261 formed therein. At this time, the bandwidth of the signal that can be transmitted using the capacitive coupling method can be adjusted depending on the width of the internal ring slot 273.

이와 같이 공통 인터페이스(270)가 스텝 구조의 홀 형태로 형성되고, 하나의 스텝 영역에 내부 링 슬롯(273)이 형성되어 캐패시티브 커플링 방식으로 신호를 전달하는 경우, 전달 가능한 신호의 대역폭이 크게 확장된다.In this way, when the common interface 270 is formed in the form of a hole with a step structure and an internal ring slot 273 is formed in one step area to transmit a signal by capacitive coupling, the bandwidth of the signal that can be transmitted is greatly expanded.

상기한 바와 같이, 듀플렉서는 서로 다른 주파수 대역의 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)를 모두 인가받아 대역 통과 필터링한다. 그리고 송신 인터페이스는 송신 신호(TX)만을 인가받아 전달하고, 수신 인터페이스는 수신 신호(RX)만을 인가받아 전달한다. 따라서 도 7에 도시된 바와 같이, 송신 인터페이스는 송신 주파수 대역(TX band)의 신호가 입출력되고, 수신 인터페이스는 수신 주파수 대역(RX band)의 신호가 입출력되도록 구성될 수 있다.As described above, the duplexer receives both the transmission signal (TX) and the reception signal (RX) of different frequency bands and performs band-pass filtering. The transmission interface receives and transmits only the transmission signal (TX), and the reception interface receives and transmits only the reception signal (RX). Therefore, as shown in FIG. 7, the transmission interface may be configured to input and output signals in the transmission frequency band (TX band), and the reception interface may be configured to input and output signals in the reception frequency band (RX band).

그러나 공통 안테나로 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)를 모두 입출력해야 하는 공통 인터페이스(270)는 송신 주파수 대역(TX band)과 수신 주파수 대역(RX band)이 모두 커버되도록 구성되어야 한다. 즉 송신 인터페이스나 수신 인터페이스에 비해 입출력할 수 있도록 요구되는 신호의 대역폭이 매우 크다. 예로서 송신 대역폭(TX band)과 수신 대역폭(RX band)이 각각 300 MHz 인 경우, 공통 인터페이스(270)에 요구되는 대역폭(required band)은 도 7에 도시된 바와 같이, 단순히 송신 대역폭(TX band)과 수신 대역폭(RX band)의 합인 600MHz가 아니라, 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)를 구분하기 위해 설정된 송수신 가드 대역(TRX guard band)까지 포함되어야 한다. 즉 공통 인터페이스(270)는 송신 대역폭(TX band)과 수신 대역폭(RX band) 및 송수신 가드 대역(TRX guard band)의 합에 해당하는 대역폭의 신호를 입출력할 수 있도록 구성되어야 한다.However, the common interface 270, which must input and output both the transmission signal (TX) and the reception signal (RX) through a common antenna, must be configured to cover both the transmission frequency band (TX band) and the reception frequency band (RX band). In other words, the signal bandwidth required for input and output is very large compared to the transmission interface or reception interface. For example, if the transmission bandwidth (TX band) and the reception bandwidth (RX band) are each 300 MHz, the bandwidth required for the common interface 270 is simply the transmission bandwidth (TX band), as shown in FIG. ) and the reception bandwidth (RX band), which is the sum of 600 MHz, but must also include the transmission and reception guard band (TRX guard band) set to distinguish the transmission signal (TX) and the reception signal (RX). That is, the common interface 270 must be configured to input and output signals with a bandwidth corresponding to the sum of the transmission bandwidth (TX band), the reception bandwidth (RX band), and the transmission and reception guard band (TRX guard band).

도 2에서와 같이, 대응하는 공진 홈(131, 136)과 인터페이스 홈(141, 142)이 세라믹 블록(100)의 일면과 타면 방향에서 서로 대향하도록 형성된 경우, 공진 홈(131, 136)과 인터페이스 홈(141, 142) 사이의 간격(g)이 작아질수록 캐패시티브 커플링이 이루어지는 용량이 증가하여 입출력할 수 있는 신호의 대역폭이 증가하게 된다. 다만 공진 홈(131, 136)과 인터페이스 홈(141, 142) 사이의 간격(g)을 계속 줄이더라도 확장시킬 수 잇는 대역폭에 한계가 있다. 또한 공진 홈(131, 136)과 인터페이스 홈(141, 142) 사이의 간격(g)이 매우 작아지는 경우(예를 들면 2mm 이하), 소성 시 또는 취급시에 해당 영역의 세라믹이 파손되는 위험이 있다.As shown in FIG. 2, when the corresponding resonance grooves 131 and 136 and the interface grooves 141 and 142 are formed to face each other in the direction of one side and the other side of the ceramic block 100, the resonance grooves 131 and 136 and the interface As the spacing (g) between the grooves 141 and 142 becomes smaller, the capacity for capacitive coupling increases, thereby increasing the bandwidth of signals that can be input and output. However, even if the gap (g) between the resonance grooves 131 and 136 and the interface grooves 141 and 142 continues to be reduced, there is a limit to the bandwidth that can be expanded. Additionally, if the gap (g) between the resonance grooves (131, 136) and the interface grooves (141, 142) becomes very small (for example, 2 mm or less), there is a risk that the ceramic in that area will be damaged during firing or handling. there is.

그에 반해 본 실시예에서는 공통 인터페이스(270)가 세라믹 블록(200)을 관통하는 스텝 구조의 홀 형태로 형성되고, 스텝 영역 중 하나에 형성되는 내부 링 슬롯(273)의 폭으로 캐패시티브 커플링이 이루어지는 대역폭을 조절함으로써, 파손의 위험 없이 800MHz 수준의 광대역의 신호를 전달할 수 있다. 따라서 듀플렉서의 인터페이스(270)에 요구되는 광대역 전달 특성을 안정적으로 구현할 수 있으며, 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서를 소형화할 수 있다.In contrast, in this embodiment, the common interface 270 is formed in the form of a step-shaped hole penetrating the ceramic block 200, and the capacitive coupling is formed by the width of the inner ring slot 273 formed in one of the step regions. By adjusting the bandwidth, it is possible to transmit a wideband signal of 800MHz level without risk of damage. Therefore, the broadband transmission characteristics required for the interface 270 of the duplexer can be stably implemented, and the integrated ceramic waveguide duplexer can be miniaturized.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 상부 사시도를 나타내고, 도 9는 도 8의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 상면도를 나타내며, 도 10은 도 8의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 측단면도를 나타낸다.Figure 8 shows a top perspective view of an integrated ceramic waveguide duplexer according to another embodiment of the present invention, Figure 9 shows a top view of the integrated ceramic waveguide duplexer of Figure 8, and Figure 10 shows an integrated ceramic waveguide duplexer of Figure 8 Shows a side cross-sectional view.

도 8 내지 도 10에 도시된 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서 또한 도 3 내지 도 5에 도시된 듀플렉서와 마찬가지로 단일 세라믹 블록(300)의 일면과 타면 사이를 관통하여 형성된 다수의 관통 격벽(321 ~ 323)에 의해 정의되는 다수의 공진 캐비티(311 ~ 319, 31X)를 포함하는 일체형으로 구현된다.The integrated ceramic waveguide duplexer shown in FIGS. 8 to 10 is also similar to the duplexer shown in FIGS. 3 to 5 in a plurality of penetrating partition walls 321 to 323 formed between one side and the other side of the single ceramic block 300. It is implemented in an integrated form including a number of resonance cavities (311 to 319, 31X) defined by .

다수의 관통 격벽(321 ~ 323) 중 제1 관통 격벽(321)은 +자 2개가 연결된 형태를 가져, 세라믹 블록(300)의 중앙의 제1 공진 캐비티(311)와 제X 공진 캐비티(31X)를 양측에 위치하는 공진 캐비티들(312 ~ 315, 316 ~ 319)과 구분하고, 제1 공진 캐비티(311)와 제X 공진 캐비티(31X)를 서로 구분한다. 여기서도 제1 공진 캐비티(311)는 공통 인터페이스(370)를 통해 공통 안테나로 송신 신호(TX)를 전달하고, 공통 안테나로부터 수신 신호(RX)가 인가되는 공통 경로로 이용되는 공통 공진 캐비티이며 공용 공진기라 할 수 있다.Among the plurality of through partitions 321 to 323, the first through partition 321 has a shape in which two + characters are connected, and the first resonance cavity 311 and the is distinguished from the resonance cavities 312 to 315 and 316 to 319 located on both sides, and the first resonance cavity 311 and the X resonance cavity 31X are distinguished from each other. Here too, the first resonant cavity 311 is a common resonant cavity used as a common path for transmitting the transmission signal (TX) to the common antenna through the common interface 370 and receiving the reception signal (RX) from the common antenna. It can be said.

그리고 +자 형으로 형성된 제2 관통 격벽(322)은 세라믹 블록(300)에서 일 측에 위치하는 4개의 공진 캐비티(312 ~ 315)를 서로 구분하고, 마찬가지로 +자 형으로 형성된 제3 관통 격벽(323)은 세라믹 블록(300)에서 타측에 위치하는 4개의 공진 캐비티(312 ~ 315)를 서로 구분한다.And the second penetrating partition 322 formed in a + shape separates the four resonance cavities 312 to 315 located on one side of the ceramic block 300 from each other, and the third penetrating partition wall also formed in a + shape ( 323) distinguishes four resonance cavities 312 to 315 located on the other side of the ceramic block 300 from each other.

여기서는 일 측에 위치하는 4개의 공진 캐비티(312 ~ 315)가 송신기에서 인가된 송신 신호(TX)를 제1 공진 캐비티(311)로 전달하는 송신 경로를 형성하고, 타 측에 위치하는 4개의 공진 캐비티(316 ~ 317)가 송신기에서 인가된 수신 신호(RX)를 제1 공진 캐비티(311)로 전달하는 수신 경로를 형성하는 것으로 가정한다. 즉 제1 내지 제5 공진 캐비티(311 ~ 315)는 송신 신호(TX)의 주파수 대역에 대응하는 BPF로 기능하여 수신 신호(RX)가 송신기로 전달되지 않도록 하고, 제1 및 제6 내지 제9 공진 캐비티(311, 316 ~ 319)는 수신 신호(RX)의 주파수 대역에 대응하는 BPF로 기능하여 송신 신호(TX)가 수신기로 전달되지 않도록 한다. 제X 공진 캐비티(31X)는 제1 공진 캐비티(311)의 구획이 구분됨에 따라 발생한 불용 영역이다.Here, four resonance cavities 312 to 315 located on one side form a transmission path that transmits the transmission signal (TX) applied from the transmitter to the first resonance cavity 311, and four resonance cavities located on the other side It is assumed that the cavities 316 to 317 form a reception path that transmits the reception signal RX applied from the transmitter to the first resonance cavity 311. That is, the first to fifth resonance cavities 311 to 315 function as BPFs corresponding to the frequency band of the transmission signal TX to prevent the reception signal RX from being transmitted to the transmitter, and the first and sixth to ninth resonance cavities 311 to 315 function as BPFs corresponding to the frequency band of the transmission signal TX. The resonance cavities 311, 316 to 319 function as BPFs corresponding to the frequency band of the reception signal (RX) to prevent the transmission signal (TX) from being transmitted to the receiver. The

한편 도 8 내지 도 10에 도시된 듀플렉서에서는 양측에 위치한 8개의 공진 캐비티(312 ~ 319) 각각에서 세라믹 블록(300)의 일면측에는 공진 홈(331 ~ 338)이 형성된다. 각 공진 홈(331 ~ 338)은 대응하는 공진 캐비티(312 ~ 319)의 캐패시티브 성분을 증가시켜 공진 주파수를 하향시키는 효과를 유발함으로써, 공진 캐비티(312 ~ 319)의 크기가 작아질 수 있도록 한다. 즉 듀플렉서를 소형화시킬 수 있도록 한다. 그리고 세라믹 블록(300)의 타면측에서 다수의 공진 캐비티(311 ~ 319) 중 제5 공진 캐비티(315)의 공진 홈(334)에 대응하는 위치에는 홈 형태의 송신 인터페이스(341)가 형성되고, 제9 공진 캐비티(319)의 공진 홈(338)에 대응하는 위치에는 홈 형태의 수신 인터페이스(342)가 형성된다. 홈 형태의 송신 인터페이스(341)와 수신 인터페이스(342)는 도 1에 도시된 인터페이스 홈(141, 142)와 마찬가지로 제5 공진 캐비티(315) 및 제9 공진 캐비티(319)에 형성된 공진 홈(334, 338)과 함께 캐패시티브 커플링이 이루어져 신호를 전달한다.Meanwhile, in the duplexer shown in FIGS. 8 to 10, resonance grooves 331 to 338 are formed on one side of the ceramic block 300 in each of the eight resonance cavities 312 to 319 located on both sides. Each resonance groove (331 to 338) increases the capacitive component of the corresponding resonance cavity (312 to 319), causing the effect of lowering the resonance frequency, so that the size of the resonance cavity (312 to 319) can be reduced. do. In other words, it allows the duplexer to be miniaturized. And, on the other side of the ceramic block 300, a groove-shaped transmission interface 341 is formed at a position corresponding to the resonance groove 334 of the fifth resonance cavity 315 among the plurality of resonance cavities 311 to 319, A groove-shaped receiving interface 342 is formed at a position corresponding to the resonance groove 338 of the ninth resonance cavity 319. The groove-shaped transmitting interface 341 and receiving interface 342 have a resonance groove 334 formed in the fifth resonance cavity 315 and the ninth resonance cavity 319, similar to the interface grooves 141 and 142 shown in FIG. 1. , 338), capacitive coupling is achieved to transmit the signal.

이때 세라믹 블록(300)의 타면에서 홈 형태의 송신 인터페이스(341)와 수신 인터페이스(342) 각각의 주변으로는 금속층(160)이 제거된 영역인 링 슬롯(351, 352)이 형성된다. 링 슬롯(351, 352)의 내부 원은 송신 인터페이스(341)와 수신 인터페이스(342)가 형성된 홈에 대응하는 크기로 형성될 수도 있으나, 내부 원이 홈에서 가장자리에서 기지정된 간격만큼 이격되어 형성되어, 송신 인터페이스(341)와 수신 인터페이스(342) 내부의 금속층이 세라믹 블록(300)의 타면의 일부 영역까지 형성되도록 하여 PCB 등에 형성된 평면 선로형 입출력 단자와 신호를 입출력하도록 할 수도 있다.At this time, ring slots 351 and 352, which are areas where the metal layer 160 is removed, are formed around each of the groove-shaped transmitting interface 341 and receiving interface 342 on the other surface of the ceramic block 300. The inner circles of the ring slots 351 and 352 may be formed to a size corresponding to the groove in which the transmitting interface 341 and the receiving interface 342 are formed, but the inner circles are formed at a predetermined distance from the edge of the groove. , the metal layer inside the transmitting interface 341 and the receiving interface 342 may be formed up to a portion of the other surface of the ceramic block 300 to input and output signals with a flat line-type input/output terminal formed on a PCB, etc.

한편, 제1 공진 캐비티(311)에는 공통 안테나로 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)를 입출력하기 위한 공통 인터페이스(370)가 형성된다. 도 8 내지 도 10에 도시된 듀플렉서에서도 제1 공진 캐비티(311)가 공통 안테나로 송신 신호(TX)를 전달하고, 공통 안테나로부터 수신 신호(RX)가 인가되는 공통 공진 캐비티이므로, 제1 공진 캐비티(311)에 공통 인터페이스(370)가 형성된다. 공통 인터페이스(370)는 도 3 내지 도 5에 도시된 공통 인터페이스(270)와 마찬가지로 세라믹 블록(300)의 타면측보다 일면측에서 직경이 더 큰 스텝 구조를 갖는 홀 형태로 형성되며, 단일 스텝 구조 또는 다단 스텝 구조로 형성될 수 있다. 그리고 공통 인터페이스(370)의 적어도 하나의 스텝 영역에는 세라믹 블록(300)의 일면과 평행하게 내부 링 슬롯이 형성되어 광대역에서 캐패시티브 커플링 방식으로 신호가 전달될 수 있도록 한다. 이때, 제1 내지 제3 관통 격벽(321 ~ 322)이 서로 이격되어, 제2 공진 캐비티(312)와 제5 공진 캐비티(315) 사이 및 제6 공진 캐비티(316)와 제9 공진 캐비티(319) 사이에는 크로스 커플링이 이루어지며, 이에 통과 대역보다 낮은 주파수에서 전송 영점을 발생시켜 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서 감쇄 특성을 향상시킨다.Meanwhile, a common interface 370 for inputting and outputting a transmission signal (TX) and a reception signal (RX) through a common antenna is formed in the first resonance cavity 311. Even in the duplexer shown in FIGS. 8 to 10, the first resonance cavity 311 is a common resonance cavity through which the transmission signal (TX) is transmitted to the common antenna and the reception signal (RX) is applied from the common antenna, so the first resonance cavity 311 A common interface 370 is formed at 311. The common interface 370, like the common interface 270 shown in FIGS. 3 to 5, is formed in the form of a hole with a step structure whose diameter is larger on one side of the ceramic block 300 than on the other side, and has a single step structure. Alternatively, it may be formed in a multi-step structure. In addition, an internal ring slot is formed in at least one step area of the common interface 370 parallel to one surface of the ceramic block 300 to enable signals to be transmitted using a capacitive coupling method in a wide band. At this time, the first to third through partitions 321 to 322 are spaced apart from each other, between the second resonance cavity 312 and the fifth resonance cavity 315 and between the sixth resonance cavity 316 and the ninth resonance cavity 319. ), cross-coupling occurs between them, which generates a transmission zero point at a frequency lower than the pass band, thereby improving the attenuation characteristics of the ceramic waveguide duplexer.

상기와 같이 구성된 듀플렉서에서는 송신 인터페이스(341)를 통해 인가된 송신 신호(TX)가 제5 공진 캐비티(315)에 형성된 공진 홈(334)으로 캐패시티브 커플링 방식으로 전달되고, 제5 공진 캐비티(315)로 전달된 송신 신호(TX)는 순차적으로 제4, 제3 및 제2 공진 캐비티(314, 313, 312)를 통해 제1 공진 캐비티(311)로 캐패시티브 커플링 방식으로 대역 통과 필터링되어 전달되고, 제1 공진 캐비티(311)의 공통 인터페이스(370)는 전달된 송신 신호(TX)를 공통 안테나로 전달한다. 그리고 공통 안테나로부터 공통 인터페이스(370)로 전달된 수신 신호(RX)는 순차적으로 제6 내지 제9 공진 캐비티(319)를 통해 캐패시티브 커플링 방식으로 전달되고, 제9 공진 캐비티(319)에 형성된 수신 인터페이스(342)는 공진 홈(338)과 캐패시티브 커플링으로 신호를 전달받아 접속된 출력단으로 출력한다.In the duplexer configured as above, the transmission signal TX applied through the transmission interface 341 is transmitted by capacitive coupling to the resonance groove 334 formed in the fifth resonance cavity 315, and the fifth resonance cavity 315 is transmitted through capacitive coupling. The transmission signal (TX) delivered to (315) sequentially passes through the fourth, third, and second resonance cavities (314, 313, and 312) to the first resonance cavity (311) through capacitive coupling. It is filtered and transmitted, and the common interface 370 of the first resonance cavity 311 transmits the transmitted transmission signal TX to the common antenna. And the received signal (RX) transmitted from the common antenna to the common interface 370 is sequentially transmitted by capacitive coupling through the sixth to ninth resonance cavities 319, and is transmitted to the ninth resonance cavity 319. The formed receiving interface 342 receives signals through the resonance groove 338 and capacitive coupling and outputs them to the connected output terminal.

한편, 도 8 내지 도 10에 도시된 듀플렉서는 다수의 공진 캐비티(311 ~ 319) 중 서로 인접한 공진 캐비티 사이에 세라믹 블록(300)을 관통하는 적어도 하나의 커플링 홀(381, 382)이 더 형성될 수 있다. 여기서는 일 예로 커플링 홀(381, 382)이 제3 및 제4 공진 캐비티(313, 314) 사이 및 제7 및 제8 공진 캐비티(317, 318) 사이에 형성되는 것으로 도시하였으나, 커플링 홀(381, 382)은 서로 인접하여 위치하는 다른 공진 캐비티 사이에도 형성될 수 있다. 그리고 커플링 홀(381, 382) 각각은 공통 인터페이스(370)와 유사하게 세라믹 블록(300)의 타면측에서의 직경보다 일면측 직경이 큰 단일 또는 다단 스텝 구조로 형성될 수 있다. 커플링 홀(381, 382)은 공진 홈(331, 334) 사이 또는 공진 홈(335, 338) 사이에 적용된 크로스 커플링의 부호를 음(-)으로 변환시켜주는 역할을 하여, 전송 영점이 통과 대역 하측에 형성되는 캐패시턴스 크로스 커플링이 구현되도록 한다.Meanwhile, the duplexer shown in FIGS. 8 to 10 further has at least one coupling hole 381, 382 penetrating the ceramic block 300 between adjacent resonance cavities among the plurality of resonance cavities 311 to 319. It can be. Here, as an example, the coupling holes 381 and 382 are shown as being formed between the third and fourth resonance cavities 313 and 314 and between the seventh and eighth resonance cavities 317 and 318, but the coupling holes ( 381, 382) may also be formed between other resonance cavities located adjacent to each other. Additionally, each of the coupling holes 381 and 382 may be formed as a single or multi-step structure with a diameter on one side of the ceramic block 300 that is larger than the diameter on the other side of the ceramic block 300, similar to the common interface 370. The coupling holes 381 and 382 serve to convert the sign of the cross coupling applied between the resonance grooves 331 and 334 or between the resonance grooves 335 and 338 to negative (-), so that the transmission zero point passes. Capacitance cross coupling formed in the lower part of the band is implemented.

작은 크기로 형성될 수 있으며, 인접한 공진 캐비티 사이에 형성되어 공진 주파수를 더 하향시킬 수 있다. 따라서 공진 홈(331 ~ 338)과 함께 적용되어 듀플렉서를 더욱 소형화 할 수 있도록 한다. It can be formed in a small size, and can be formed between adjacent resonant cavities to further lower the resonant frequency. Therefore, it is applied together with the resonance grooves 331 to 338 to further miniaturize the duplexer.

상기한 바와 같이, 본 실시예의 듀플렉서는 단일 세라믹 블록(200, 300) 내에 일체형으로 형성되며, 세라믹 블록(200, 300)의 중앙에 위치하는 제1 공진 캐비티(211, 311)을 중심으로 양측에 형성된 다수의 공진 캐비티(212 ~ 215, 312 ~ 319)가 송신 신호(TX) 및 수신 신호(RX)를 각각 대역 통과 필터링하여 전달하는 송신 경로 및 수신 경로를 형성한다. 이때, 공통 안테나와 연결되는 공용 공진기인 제1 공진 캐비티(211, 311)에는 스텝 구조의 홀 형태로 공통 인터페이스(270, 370)가 형성되어 광대역에서 신호가 입출력될 수 있도록 구현되므로, 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)가 모두 안정적으로 입출력될 수 있다.As described above, the duplexer of this embodiment is formed integrally within a single ceramic block (200, 300), and is located on both sides around the first resonance cavity (211, 311) located in the center of the ceramic block (200, 300). The formed plurality of resonant cavities 212 to 215 and 312 to 319 form a transmission path and a reception path through which the transmission signal TX and the reception signal RX are band-pass filtered and transmitted, respectively. At this time, a common interface 270, 370 is formed in the form of a step-shaped hole in the first resonance cavity 211, 311, which is a common resonator connected to the common antenna, so that signals can be input and output in a wide band, so the transmission signal ( Both TX) and received signals (RX) can be input and output stably.

여기서는 공통 인터페이스(270, 370)만이 스텝 구조의 홀 형태로 형성되는 것으로 도시하였으나, 경우에 따라서는 송신 인터페이스와 수신 인터페이스 또한 공통 인터페이스(270, 370)와 마찬가지로 스텝 구조의 홀 형태로 형성될 수도 있다.Here, only the common interfaces 270 and 370 are shown as being formed in a step-structured hole shape, but in some cases, the transmitting interface and receiving interface may also be formed in a step-structured hole shape like the common interfaces 270 and 370. .

도 11은 도 8의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서로 신호를 입출력하는 인터페이스 기판의 일 예를 나타내고, 도 12는 도 11의 인터페이스 기판의 상면도를 나타내며, 도 13은 도 11의 인터페이스 기판의 측단면도를 나타낸다. 그리고 도 14은 도 8의 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서와 도 11의 인터페이스 기판이 결합된 구조를 나타낸다.FIG. 11 shows an example of an interface board that inputs and outputs signals with the integrated ceramic waveguide duplexer of FIG. 8, FIG. 12 shows a top view of the interface board of FIG. 11, and FIG. 13 shows a side cross-sectional view of the interface board of FIG. 11. indicates. And FIG. 14 shows a structure in which the integrated ceramic waveguide duplexer of FIG. 8 and the interface substrate of FIG. 11 are combined.

상기한 바와 같이, 본 실시에에 따른 일체형 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서에서는 링 슬롯(351, 352)의 내부 원이 송신 인터페이스(341)와 수신 인터페이스(342) 및 공통 인터페이스(270, 370)의 홈 또는 홀의 외곽으로 기지정된 간격만큼 이격되어 형성된다. 이는 송신 인터페이스(341)와 수신 인터페이스(342) 및 공통 인터페이스(270, 370)의 내부 금속층(261)이 세라믹 블록(200, 300)의 타면가지 확장되어 형성되는 것은 동축 케이블 형태의 입출력 단자뿐만 아니라 기판 구조의 평면 선로형 입출력 단자와 신호를 입출력할 수 있도록 하기 위함이다.As described above, in the integrated ceramic waveguide duplexer according to the present embodiment, the inner circle of the ring slots 351 and 352 corresponds to the grooves or holes of the transmitting interface 341 and the receiving interface 342 and the common interfaces 270 and 370. It is formed at a predetermined distance from the outside. This means that the internal metal layer 261 of the transmitting interface 341, the receiving interface 342, and the common interfaces 270, 370 is extended to the other side of the ceramic block 200, 300, forming not only an input/output terminal in the form of a coaxial cable, but also an input/output terminal in the form of a coaxial cable. This is to enable input and output of signals with a flat line-type input/output terminal of the board structure.

그리고 도 11 내지 도 13에서는 평면 선로형 입출력 단자를 구현하기 위해, 인터페이스 기판(400)을 일 예로 스트립 선로(stripline)로 구현하였다. 스트립 선로 구조의 인터페이스 기판(400)에서는 유전체판(410)과 유전체판(410)의 일면 및 타면 각각에 금속판(421, 422)이 형성된 3 레이어 구조로 구현된다. 그리고 인터페이스 기판(400)의 일면에서 듀플렉서의 공통 인터페이스(270, 370)와 송신 인터페이스(341) 및 수신 인터페이스(342) 각각에 대응하는 영역에는 신호 패드(432, 442, 452)가 형성되고, 신호 패드의 주변으로 기지정된 간격만큼 금속판(421)이 제거된 패드 링 슬롯(433, 443, 453)이 형성되어 금속판(421)과 신호 패드(432, 442, 452)를 전기적으로 격리시킨다.And in Figures 11 to 13, in order to implement a flat line-type input/output terminal, the interface board 400 is implemented as a strip line, for example. The interface substrate 400 having a strip line structure is implemented as a three-layer structure in which a dielectric plate 410 and metal plates 421 and 422 are formed on one side and the other side of the dielectric plate 410, respectively. And on one side of the interface substrate 400, signal pads 432, 442, and 452 are formed in areas corresponding to the common interfaces 270 and 370 of the duplexer and the transmission interface 341 and reception interface 342, respectively, and signal Pad ring slots 433, 443, and 453 are formed around the pad by removing the metal plate 421 at a predetermined distance to electrically isolate the metal plate 421 from the signal pads 432, 442, and 452.

한편, 유전체판(410)의 내부로는 송신 신호(TX)와 수신 신호(RX)가 전송되도록 신호 패드(432, 442, 452)가 형성된 위치까지 연결되는 전송 선로(431, 441, 451)가 형성되고, 전송 선로(431, 441, 451) 각각의 일단과 대응하는 신호 패드(432, 442, 452) 사이에는 비아 전극(434, 444, 454)이 형성되어 전송 선로(431, 441, 451)와 대응하는 신호 패드(432, 442, 452)를 전기적으로 연결한다.Meanwhile, inside the dielectric plate 410, there are transmission lines 431, 441, and 451 connected to the positions where the signal pads 432, 442, and 452 are formed so that the transmission signal (TX) and the reception signal (RX) are transmitted. Via electrodes 434, 444, and 454 are formed between one end of each of the transmission lines (431, 441, and 451) and the corresponding signal pads (432, 442, and 452) to form the transmission lines (431, 441, and 451). and the corresponding signal pads 432, 442, and 452 are electrically connected.

도 14에 도시된 바와 같이, 이와 같은 구조의 인터페이스 기판(400)은 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서의 타면에 결합되며, 이 경우, 3개의 신호 패드(432, 442, 452)는 각각 공통 인터페이스(270, 370)와 송신 인터페이스(341) 및 수신 인터페이스(342)의 내부에서 세라믹 블록(200, 300)의 타면까지 연장되어 형성된 내부 금속층(261)과 접촉되어 전기적으로 연결된다. 따라서 공통 인터페이스(270, 370)와 송신 인터페이스(341) 및 수신 인터페이스(342)는 3개의 신호 패드(432, 442, 452)를 통해 대응하는 전송 선로(431, 441, 451)로 신호가 입력 또는 출력될 수 있다. 즉 동축 케이블 등과 같은 입출력 단자가 아닌 평면형으로 평면 선로형 입출력 단자로도 용이하게 듀플렉서로 신호를 입출력할 수 있다.As shown in FIG. 14, the interface substrate 400 of this structure is coupled to the other side of the ceramic waveguide duplexer. In this case, the three signal pads 432, 442, and 452 are connected to the common interface 270 and 370, respectively. ) and the internal metal layer 261 that extends from the inside of the transmission interface 341 and the reception interface 342 to the other surface of the ceramic blocks 200 and 300 and is electrically connected. Therefore, the common interfaces 270 and 370, the transmitting interface 341 and the receiving interface 342 allow signals to be input to the corresponding transmission lines 431, 441 and 451 through the three signal pads 432, 442 and 452. can be printed. In other words, signals can be easily input and output to the duplexer using flat line-type input/output terminals rather than input/output terminals such as coaxial cables.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached claims.

200, 300: 세라믹 블록
211 ~ 215, 311 ~ 319: 공진 캐비티
221, 222, 321 ~ 313: 관통 격벽
231, 232, 331 ~ 338: 공진 홈
341: 송신 인터페이스
342: 수신 인터페이스
251, 351, 352: 링 슬롯
260, 360: 금속층
270, 370: 공통 인터페이스
381, 382: 커플링 홀
400: 인터페이스 기판
431, 441, 451: 전송 선로
432, 442, 452: 신호 패드
433, 443, 453: 패드 링 슬롯
434, 444, 454: 비아 전극
200, 300: Ceramic block
211 ~ 215, 311 ~ 319: Resonant cavity
221, 222, 321 ~ 313: Penetrating bulkhead
231, 232, 331 ~ 338: Resonant groove
341: Transmit interface
342: Receiving interface
251, 351, 352: Ring slot
260, 360: metal layer
270, 370: Common interface
381, 382: Coupling hole
400: Interface board
431, 441, 451: Transmission lines
432, 442, 452: Signal pad
433, 443, 453: Pad ring slots
434, 444, 454: via electrodes

Claims (10)

미리 지정된 패턴에 따라 단일 세라믹 블록의 일면과 타면을 관통하여 형성된 다수의 관통 격벽에 의해 구분된 구획으로 정의되는 다수의 공진 캐비티;
상기 다수의 공진 캐비티 중 공통 안테나와 신호를 입출력하는 공통 공진 캐비티의 구획 내에서 상기 세라믹 블록을 관통하는 홀 구조로 형성되되, 상기 세라믹 블록의 일면측에서의 홀 직경보다 타면측에서의 홀 직경이 작은 스텝 홀 구조로 형성되는 공통 인터페이스; 및
상기 세라믹 블록의 외부면에 형성되되, 스텝 홀 구조의 상기 공통 인터페이스에서 상기 세라믹 블록의 일면과 평행한 스텝 영역에 링 형상으로 제외되어 내부 링 슬롯이 형성된 금속층을 포함하되,
상기 다수의 공진 캐비티는
상기 다수의 관통 격벽에 의해 상기 세라믹 블록의 양측으로 서로 대칭되는 구조로 형성되고, 상기 공통 공진 캐비티는 양측으로 서로 대칭되는 상기 세라믹 블록의 중심축 상에 위치하고,
상기 다수의 공진 캐비티 중 기지정된 송신 공진 캐비티는 인가된 송신 신호를 인접한 공진 캐비티로 캐패시티브 커플링 방식으로 대역 통과 필터링하여 상기 공통 공진 캐비티로 전달하고, 상기 공통 공진 캐비티는 인가된 수신 신호를 인접한 공진 캐비티로 캐패시티브 커플링 방식으로 대역 통과 필터링하여 기지정된 수신 공진 캐비티로 전달하는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서.
A plurality of resonant cavities defined as compartments divided by a plurality of penetrating partitions formed through one side and the other side of a single ceramic block according to a predetermined pattern;
Among the plurality of resonant cavities, a step hole structure is formed with a hole structure penetrating the ceramic block within a section of the common resonant cavity that inputs and outputs signals with a common antenna, and has a hole diameter on the other side of the ceramic block that is smaller than the hole diameter on one side of the ceramic block. A common interface formed by; and
A metal layer formed on the outer surface of the ceramic block and having an inner ring slot formed in a ring shape except in a step area parallel to one surface of the ceramic block at the common interface of the step hole structure,
The plurality of resonance cavities are
It is formed in a structure that is symmetrical to each other on both sides of the ceramic block by the plurality of through partitions, and the common resonance cavity is located on the central axis of the ceramic block that is symmetrical to each other on both sides,
Among the plurality of resonance cavities, a predetermined transmission resonance cavity band-pass filters the applied transmission signal to an adjacent resonance cavity using a capacitive coupling method and transmits the applied transmission signal to the common resonance cavity, and the common resonance cavity transmits the applied reception signal to the common resonance cavity. A ceramic waveguide duplexer that performs band-pass filtering through capacitive coupling to adjacent resonant cavities and transmits the band-pass filtering to a predetermined receiving resonant cavity.
제1항에 있어서, 상기 공통 인터페이스는
상기 세라믹 블록의 일면측으로부터 직경이 단계적으로 반복하여 감소되는 다단 스텝 구조의 홀 형상으로 형성되는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서.
The method of claim 1, wherein the common interface is
A ceramic waveguide duplexer formed in the shape of a hole with a multi-step structure whose diameter is repeatedly gradually decreased from one side of the ceramic block.
제1항에 있어서, 상기 내부 링 슬롯은
폭이 공통 안테나로 입출력되는 신호의 대역폭에 따라 조절되는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서.
The method of claim 1, wherein the inner ring slot is
A ceramic waveguide duplexer whose width is adjusted according to the bandwidth of the signal input and output to the common antenna.
제3항에 있어서, 상기 금속층에는
상기 세라믹 블록의 타면에서 공통 인터페이스의 홀 주변으로 기지정된 간격만큼 이격된 내부 원을 갖는 링 형상으로 제거되어 링 슬롯이 형성되는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서.
The method of claim 3, wherein the metal layer
A ceramic waveguide duplexer in which a ring slot is formed by removing the other surface of the ceramic block into a ring shape with an inner circle spaced at a predetermined distance around the hole of the common interface.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는
상기 송신 공진 캐비티 및 상기 수신 공진 캐비티 각각의 구획 내에서 상기 세라믹 블록을 관통하되, 상기 세라믹 블록의 일면측에서 직경보다 타면측에서의 직경이 작은 스텝 홀 구조를 갖고, 스텝 홀 구조에서 상기 세라믹 블록의 일면과 평행한 스텝 영역에는 상기 금속층이 링 형상으로 제외된 내부 링 슬롯이 형성된 송신 인터페이스와 수신 인터페이스를 더 포함하는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서.
The method of claim 1, wherein the ceramic waveguide duplexer
The transmission resonance cavity and the reception resonance cavity have a step hole structure that penetrates the ceramic block within each section and has a diameter on the other side of the ceramic block that is smaller than the diameter on one side of the ceramic block, and in the step hole structure, one side of the ceramic block A ceramic waveguide duplexer further comprising a transmission interface and a reception interface in which an inner ring slot is formed in which the metal layer is excluded in a ring shape in a step area parallel to the.
제1항에 있어서, 상기 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는
상기 세라믹 블록의 타면에서 상기 송신 공진 캐비티 및 상기 수신 공진 캐비티 각각의 위치에 홈 형태로 형성되고, 홈 주변에는 상기 세라믹 블록의 타면에 형성된 금속층이 링 형상으로 제거된 링 슬롯에 의해 이격되어 형성된 금속층을 갖는 송신 인터페이스와 수신 인터페이스를 더 포함하는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서.
The method of claim 1, wherein the ceramic waveguide duplexer
A groove is formed on the other surface of the ceramic block at each location of the transmission resonance cavity and the reception resonance cavity, and a metal layer is formed around the groove spaced apart by a ring slot in which the metal layer formed on the other surface of the ceramic block is removed in a ring shape. A ceramic waveguide duplexer further comprising a transmitting interface and a receiving interface.
제1항에 있어서, 상기 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는
상기 세라믹 블록의 일면에서 상기 다수의 공진 캐비티 중 기지정된 적어도 하나의 공진 캐비티의 위치에 홈 형태로 형성되고, 내부까지 상기 금속층이 형성되는 적어도 하나의 공진 홈을 더 포함하는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서.
The method of claim 1, wherein the ceramic waveguide duplexer
A ceramic waveguide duplexer further comprising at least one resonance groove formed in the shape of a groove on one surface of the ceramic block at a position of at least one predetermined resonance cavity among the plurality of resonance cavities, and in which the metal layer is formed to the inside.
제1항에 있어서, 상기 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서는
상기 다수의 공진 캐비티 중 적어도 2개의 서로 인접한 공진 캐비티 사이에서 상기 세라믹 블록을 관통하여 형성되되, 상기 세라믹 블록의 일면측에서의 홀 직경보다 타면측에서의 홀 직경이 작은 스텝 홀 구조로 형성되고, 내측면에는 상기 금속층이 형성된 적어도 하나의 커플링 홀을 더 포함하는 세라믹 웨이브가이드 듀플렉서.
The method of claim 1, wherein the ceramic waveguide duplexer
A stepped hole structure is formed through the ceramic block between at least two adjacent resonance cavities among the plurality of resonance cavities, and the hole diameter on the other side of the ceramic block is smaller than the hole diameter on one side of the ceramic block. A ceramic waveguide duplexer further comprising at least one coupling hole in which a metal layer is formed.
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