KR19980075086A - 마이크로 웨이브 유전체 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비도금부가 유전체 블럭의 표면에서 구성되기 때문에 소형화되고, 하나의 유전체 필터에 공진회로가 적어도 2개 이상으로 구비되는 마이크로 웨이브 유전체 필터를 제공하기 위하여 직육면체로 형성되는 유전체 블럭의 정면부의 중앙 부분에서부터 배면부의 중앙 부분까지 관통되어서 각각 형성되는 제 1 공진기 구멍과, 상기 각각의 제 1 공진기 구멍이 형성된 유전체 블럭의 일측의 정면부에서부터 배면부까지 상기 제 1 공진기 구멍의 측부에서 관통되어서 각각 형성되는 제 2 공진기 구멍 및 회로에 연결되도록 바닥면에 접속부가 구비되어 구성되는 것이다.

Description

마이크로 웨이브 유전체 필터

제 1 도는 종래 기술에 따른 유전체 필터의 사시도,

제 2 도의 (가)는 제 1 도의 유전체 필터의 평단면도,

(나)는 제 1 도의 유전체 필터의 전기적 등가회로도,

제 3 도는 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 유전체 필터의 제 1 실시예를 나타낸 사시도,

제 4 도의 (가)는 제 3 도의 정면도,

(나)는 제 3 도의 정면도에 대향되는 배면도,

제 5 도는 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 유전체 필터의 제 2 실시예를 나타내는 사시도,

제 6 도는 제 3 도의 전기적 등가회로도,

제 7 도는 제 5 도의 전기적 등가회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 30, 50 : 유전체 블럭11, 12 : 공진기 구멍

13, 14, 15, 16 : 비도금부17, 18, 33, 53 : 접속부

31, 51 : 제 1 공진기 구멍32, 52 : 제 2 공진기 구멍

34, 54 : 제 1 비도금부35, 55 : 제 2 비도금부

36, 56 : 제 3 비도금부

본 발명은 마이크로 웨이브 유전체 필터(Micro Wave Dielectric Filter)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비도금부가 용이하게 구성되는 공진기 구멍이 포함되어 유전체 블럭이 구성되기 때문에 생산성이 향상되고 소형화되는 마이크로 웨이브 유전체 필터에 관한 것이다.

전자회로는 건전지 또는 실용 교류전원을 정류회로로 평활하여 얻는 직류전원전압으로 작동되는 것이 일반적이다. 임의의 직류전압을 얻기 위하여, 스위칭형의 직류-직류 변환기가 사용되는데, 상기 변환기의 스위칭에 의하여 발생되는 과도전류 또는 사용하는 디지탈 집적회로 등의 스위칭 동작에서부터 기인하는 부하 변동에 의하여, 전원회로에는 각종의 주파수 성분이 큰 노이즈로써 작용하는 잡음이 포함되게 된다. 그러나 잡음은 전원선을 거쳐서 장치 내의 다른 회로 또는 상호 유도에 의해 유도되어 장치 내에서 오동작 또는 잡음비(S/N) 등의 증대되는 오류를 유발시키게 된다. 이러한 잡음을 방지하거나 감소시키기 위하여 일반적으로 노이즈 필터가 사용되었다. 특히, 최근에는 각종의 고성능 전자기기의 잡음에 대한 규제도 강화되고 있는 실정인데, 상기의 잡음을 저감시키기 위하여 전화기 등과 같은 장치에서 유전체 필터가 사용되고 있다.

상기의 유전체 필터는 세라믹으로 구성되어 회로에 연결되어서, 고주파 및 저주파 대역의 신호는 차단되고, 중간파 대역의 중간대역 신호는 통과시키는 필터로써 작용되는 것이다. 상기와 같이 세라믹으로 구성되는 유전체 필터인 유전체 블럭은 직육면체 형상으로 형성되고, 직육면체의 일면에서 일면과 대향되는 타면에 관통되는 구멍이 형성되며, 상기 구멍을 포함하는 유전체 블럭은 회로 내에서 코일과 커패시턴스로 이루어지는 일종의 공진회로의 기능 및 중간대역의 주파수인 신호가 통과되는 대역필터로 동작된다.

제 1 도는 종래 기술에 따른 유전체 필터의 사시도이고, 제 2 도의 (가)는 제 1 도의 유전체 필터의 평단면도이며, (나)는 제 1 도의 유전체 필터의 전기적 등가회로도이다.

종래 기술에 따른 유전체 필터는, 직육면체로 형성되는 유전체 블럭(10)의 일면에서 타면으로 관통되는 2개의 공진기 구멍(11)(12)을 포함하여 구성되는데, 상기 2개의 공진기 구멍(11)(12)에 도금되지 않은 부위인 비도금부(13)(14)와, 신호 입출력단자로써 회로에 연결되는 접속부(17)(18)의 비도금부(15)(16)가 제외된 모든 면 즉, 상기 유전체 블럭(10)의 외부 및 2개의 공진기 구멍(11)(12)의 모든 면에 구리 및 은 등의 도체로 도금된다.

상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 유전체 필터는 두 개의 공진기 구멍(11)(12)을 커플링(Coupling)시켜서 필터를 구성하게 되는데, 제 2 도의 (나)의 유전체 필터의 전기적 등가회로에서 도시된 바와 같이, 상기 각각의 공진기 구멍(11)(12)과 입출력단자인 2개의 접속부(17)(18) 사이에서 등가적으로 커패시터(C)가 구성되고, 상기 공진기 구멍(11)(12)의 내부에서 도금된 도체막이 제거되어 형성되는 비도금부(13)(14)에 의하여 등가적으로 커패시터(C1)와 공진기(TEM)로 구성되며, 전화기 등과 같은 장치 내의 회로에 설치되어서 일정한 대역의 중간대역 신호가 통과되는 대역필터로써 동작된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 유전체 필터는 공진기 구멍 내부에 형성된 비도금부의 도체막 제거가 용이하지 않기 때문에 제조공정이 복잡하여지고, 공진기 구멍에 도체막이 제거되어서 전기적 등가회로로써 커패시턴스가 형성되는데, 도체막이 제거되는 비도금부 부위 정도의 크기만큼 유전체 블럭의 길이가 더 크게 되기 때문에 유전체 블럭의 전체 길이가 길어지게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 발명의 주된 목적은 비도금부가 유전체 블럭의 표면에서 구성되기 때문에 유전체 블럭의 길이가 λ/8(λ=c/f : c는 빛의 속도, f는 주파수) 이하로 되어서 소형화되고, 하나의 유전체 필터에 공진회로가 적어도 2개 이상으로 구비되는 마이크로 웨이브 유전체 필터를 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 직육면체로 형성되는 유전체 블럭의 정면부의 중앙 부분에서부터 배면부의 중앙 부분까지 관통되어서 각각 형성되는 제 1 공진기 구멍과, 상기 각각의 제 1 공진기 구멍이 형성된 유전체 블럭의 일측의 정면부에서부터 배면부까지 상기 제 1 공진기구멍의 측부에서 관통되어서 각각 형성되는 제 2 공진기 구멍 및 회로에 연결되도록 바닥면에 접속부가 구비되는 마이크로 웨이브 유전체 필터에 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 직육면체로 형성되는 유전체 블럭의 정면부의 중앙 부분에서부터 배면부의 중앙 부분까지 관통되어서 형성되고, 서로 반대되는 방향으로 소정 크기의 제 1 비도금부가 원주상에 각각 형성되는 제 1 공진기 구멍과, 상기 각각의 제 1 공진기 구멍의 일측에서 유전체 블럭의 정면부에서부터 배면부까지 상기 제 1 공진기 구멍의 측부에서 관통되고, 상기 인접된 각각의 제 1 공진기 구멍에 형성된 상기 제 1 비도금부와는 반대 방향으로 제 2 비도금부가 각각 형성된 제 2 공진기 구멍 및 유전체 블럭의 정면부 및 배면부에 제 1 비도금부가 형성된 상기 제 1 공진기 구멍의 각각의 하부에 제 3 비도금부가 형성된 접속부가 구비되는 마이크로 웨이브 유전체 필터에 있는 것이다.

이하 첨부도면에 의하여 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 유전체 필터의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

제 3 도는 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 유전체 필터의 제 1 실시예를 나타낸 사시도이고, 제 4 도의 (가)는 제 3 도의 정면도이며, (나)는 제 3 도의 정면도에 대향되는 배면도이고, 제 5 도는 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 유전체 필터의 제 2 실시예를 나타내는 사시도이고, 제 6 도는 제 3 도의 전기적 등가회로도이고, 제 7 도는 제 5 도의 전기적 등가회로도이다.

제 3 도 및 제 4 도의 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 유전체 필터는, 직육면체로 형성되는 유전체 블럭(30)의 정면부의 중앙 부분에서부터 배면부의 중앙 부분까지 서로 나란하게 관통되어서 각각 형성되는 제 1 공진기 구멍(31)과, 상기 각각의 제 1 공진기 구멍(31)이 형성된 유전체 블럭(30)의 일측의 정면부에서부터 배면부까지 상기 제 1 공진기 구멍(31)의 측부에서 나란하게 관통되어서 각각 형성되는 제 2 공진기 구멍(32) 및 회로에 연결되도록 바닥면에 접속부(33)를 구비하여 구성된다.

또한, 상기 유전체 블럭(30)은, 유전체 블럭(30)의 정면부에 형성되는 상기 각각의 제 1 공진기 구멍(31)의 원주상에 소정 크기로 형성되어 도금되지 않는 부위인 제 1 비도금부(34)와, 유전체 블럭(30)의 배면부에 형성되는 각각의 제 2 공진기 구멍(32)의 원주상에 소정 크기로 형성되어 도금되지 않는 부위인 제 2 비도금부(35) 및 회로에 연결되도록 구성되는 접속부(33)의 측부에 형성되어 도금되지 않는 부위인 제 3 비도금부(36)가 제외되는 유전체 블럭(30)의 모든 부위에 구리 및 은 등의 도체로 도금된다.

상기 각각의 제 1 공진기 구멍(31)의 일측에 형성되는 각각의 제 2 공진기 구멍(32)은 각각의 제 1 공진기 구멍(31)을 중심으로 하여 양방향으로 약 45°의 기울기를 갖는 X-X' 및 Y-Y' 평면상에 구성되는데, 바람직하게는 제 4 도의 (가) 도면에서 도시된 바와 같이, X-X' 및 Y-Y' 평면상의 중간 부위에 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 유전체 필터는 바닥면에 형성된 접속부(33)가 회로에 연결되어서, 제 6 도의 전기적 등가회로에서와 같이 작용된다. 즉, 전기적 등가회로로써, 유전체 블럭(30)의 바닥면에 형성된 2개의 접속부(33)는 각각 서로 인접된 제 1 공진기 구멍(31)과의 사이에서 제 1 커패시턴스(C1)가 형성되고, 상기 각각의 제 1 공진기 구멍(31)과 인접된 제 2 공진기 구멍(32)과의 사이에서 제 2 커패시턴스(C2) 및 제 1 인덕터(L1)가 형성되어서 공진회로로 동작되며, 각각의 제 1 공진기 구멍(31) 사이에 제 2 인덕터(L2)가 형성되어서, 유전체 블럭(30)의 전체적으로는 인가되는 신호의 중간대역이 통과되는 유전체 필터로 동작된다.

또한, 제 5 도의 도면에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다른 실시예인 마이크로 웨이브 유전체 필터는, 직육면체로 형성되는 유전체 블럭(50)의 정면부의 중앙 부분에서부터 배면부의 중앙 부분까지 서로 나란하게 관통되어서 형성되고, 서로 반대되는 방향으로 소정 크기의 도금되지 않는 부위인 제 1 비도금부(54)가 원주상에 각각 형성되는 제 1 공진기 구멍(51)과, 상기 각각의 제 1 공진기 구멍(51)의 일측에서 상기 유전체 블럭(50)의 정면부에서부터 배면부까지 상기 제 1 공진기 구멍(51)의 측부에서 나란하게 관통되고, 상기 각각의 제 1 공진기 구멍(51)에 형성된 상기 제 1 비도금부(54)와는 반대 방향으로 도금되지 않는 부위인 제 2 비도금부(55)가 각각 형성된 제 2 공진기 구멍(52) 및 유전체 블럭(50)의 정면부 및 배면부에 제 1 비도금부(54)가 각각 형성된 상기 제 1 공진기 구멍(51)의 각각의 하부에 도금되지 않는 부위인 제 3 비도금부(56)가 측부에 형성된 접속부(53)가 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다른 실시예인 마이크로 웨이브 유전체 필터는, 유전체 블럭(50)의 바닥면에 형성된 접속부(53)가 회로에 연결되어서, 제 7 도의 전기적 등가회로에서와 같이 유전체 필터로 동작된다. 즉, 전기적 등가회로로써, 유전체 블럭(50)의 바닥면에 형성된 2개의 접속부(53)는 각각 서로 인접된 제 1 공진기 구멍(51)과의 사이에서 제 1 커패시턴스(C1)로 동작되고, 상기 각각의 제 1 공진기 구멍(51)과 인접된 제 2 공진기 구멍(52)과의 사이에서 병렬로 연결되는 제 2 커패시턴스(C2) 및 제 1 인덕터(L1)가 형성되어서 공진회로로 동작되며, 각각의 제 1 공진기 구멍(51) 사이에서는 제 3 커패시턴스(C3)로 동작된다. 따라서, 상기와 같이 동작되는 유전체 블럭(50)은 전기적 회로 내에서 구성되어 유전체 필터로써 동작된다.

또한, 하나의 유전체 블럭(30)(50)에 관통되어 형성되는 상기 제 1 공진기 구멍(31)(51)과 제 2 공진기 구멍(32)(52)은 적어도 2개 이상 구비되어 유전체 필터를 구성할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로 웨이브 유전체 필터는, 유전체 블럭의 외면부에 도금되지 않는 부위인 비도금부가 용이하게 구성되고, 이에 따라 유전체 필터의 길이에 영향을 미치지 않기 때문에, 필터의 소형화 및 제조공정을 단순히 할 수 있으며, 형성되는 각각의 공진기 구멍의 거리, 위치 및 구멍의 크기 등의 변수를 이용하여 원하는 유전체 필터를 구현할 수 있는 특징을 지닌 것이다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 명백하다.

Claims (9)

1. 직육면체로 형성되는 유전체 블럭의 정면부의 중앙 부분에서부터 배면부의 중앙 부분까지 관통되어서 각각 형성되는 제 1 공진기 구멍;

   상기 각각의 제 1 공진기 구멍이 형성된 유전체 블럭의 일측의 정면부에서부터 배면부까지 상기 제 1 공진기 구멍의 측부에서 관통되어서 각각 형성되는 제 2 공진기 구멍; 및

   회로에 연결되도록 바닥면에 접속부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 공진기 구멍은 정면부에 형성되는 상기 각각의 제 1 공진기 구멍의 원주상에 소정 크기로 형성되는 제 1 비도금부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 공진기 구멍은 배면부에 형성되는 각각의 제 2 공진기 구멍의 원주상에 소정 크기로 형성되는 제 2 비도금부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 접속부는 측부에 제 3 비도금부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 공진기 구멍은 각각의 제 1 공진기 구멍의 일측에 형성되고, 각각의 제 1 공진기 구멍을 중심으로 하여 양방향으로 약 45°의 기울기를 갖는 평면상에 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 공진기 구멍과 제 2 공진기 구멍은 유전체 블럭에 적어도 2개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.
7. 직육면체로 형성되는 유전체 블럭의 정면부의 중앙 부분에서부터 배면부의 중앙 부분까지 관통되어서 형성되고, 서로 반대되는 방향으로 소정 크기의 제 1 비도금부가 원주상에 각각 형성되는 제 1 공진기 구멍;

   상기 각각의 제 1 공진기 구멍의 일측에서 유전체 블럭의 정면부에서부터 배면부까지 상기 제 1 공진기 구멍의 측부에서 관통되고, 인접된 상기 각각의 제 1 공진기 구멍에 형성된 상기 제 1 비도금부와는 반대 방향으로 제 2 비도금부가 각각 형성된 제 2 공진기 구멍; 및

   유전체 블럭의 정면부 및 배면부에 제 1 비도금부가 형성된 상기 제 1 공진기 구멍의 각각의 하부에 제 3 비도금부가 형성된 접속부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 각각의 제 1 공진기 구멍의 일측에 형성되는 각각의 제 2 공진기 구멍은 각각의 제 1 공진기 구멍을 중심으로 하여 양방향으로 약 45°의 기울기를 갖는 평면상에 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 제 1 공진기 구멍과 제 2 공진기 구멍은 유전체 블럭에 적어도 2개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 마이크로 웨이브 유전체 필터.