KR19990025590A - 이-필드 유전체 공진기 노치 필터 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

이-필드 유전체 공진기 노치 필터

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 요지

본 고안은 노치 발생용 동판을 설치하여 하우징 공동부의 빈 공간에 분포된 대부분의 전계를 모아 노치를 발생시키므로써 스커트 특성을 더욱더 가파르게할 수 있는 이-필드 유전체 공진기 노치 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 내부에 다수의 공동이 형성되도록 구획하되 윈도우가 형성된 다수의 칸막이가 장착되며, 일측면에 입,출력 커넥터가 구비된 금속제의 하우징; 상기 하우징의 각 공동에 장착되는 유전체 공진기; 일측은 상기 하우징의 입,출력 커넥터에 각각 장착되며, 타측은 입출력 커넥터의 근접부에 위치한 초단 커플링 바; 상기 하우징의 칸막이상의 소정 위치에 장착되는 노치 발생용 수단; 및 상기 하우징의 상측에 위치되는 덮개부를 포함하는 이-필드 유전체 공진기 노치 필터를 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

하우징의 공진기에 다수의 노치 현상을 발생시켜 스커트 특성을 종래보다 더욱 가파르게 하기 위한 것임.

Description

이-필드 유전체 공진기 노치 필터

본 발명은 무선 통신 기지국에서 필요한 주파수 대역을 통과시키기 위하여 필터링(Filtering)시에 이용되는 유전체 공진기 필터에 관한 것으로, 특히 이-필드(E-field)를 이용해서 노치(Notch)를 발생하도록 함으로써 스커트 특성을 더욱 가파르게한 이-필드 유전체 공진기 노치 필터에 관한 것이다.

최근들어 이동통신의 수요가 증대됨에 따라 주파수 공용 통신 서비스(Trunded Radio Service ; 이하 'TRS'라 약칭함)를 비롯한 각종 무선 통신시스템으로부터의 방해를 배제하기 위하여, 필터링(Filtering)시 그 필터의 전기적 특성을 나타내는 스커트(Skirt)가 가파르게 되는 것이 요망되고 있다. 또한, 상기 TRS인 경우에는 방해를 배제하기 위하여 821MHz 또는 851MHz에서 스커트 특성이 가파르게 나타내는 것을 요구하고 있다.

여기서, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 유전체 공진기 필터를 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 내부를 다수의 공동(11)으로 구획하기 위한 다수의 칸막이(2)가 구비된 금속제 틀체로 이루어진 하우징(10)과, 상기 각 공동부(11)에 장착된 원통형상의 유전체 공진기(21∼26)와, 상기 하우징(10)의 일측면에 장착된 입,출력 커넥터(31,32)와, 상기 입,출력 커넥터(31,32)와 연결된 커플링 동선(41,42)과, 상기 하우징(10)의 상측에 위치되는 덮개부(5)가 구비되어 있다.

또한, 상기 유전체 공진기(21∼26)를 하우징(10)에 고정시키는 공진기 지지용 스크류(61∼66) 및 공진기 지지대(도시되지 않음)와, 상기 하우징(10)에 장착되는 윈도우 인덕터 또는 커패시터 조정용 튜닝 스크류(71∼75)와, 상기 덮개부(5)를 관통하여 공진기 지지용 스크류(61∼66)의 상면에 각각 장착된 공진 주파수 조정용 튜닝 스크류(81∼86)가 구비되어 있다.

여기서, 상기 유전체 공진기(21∼26)는 하우징(10)내에서 2열로 모두 6개가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 유전체 공진기 필터의 전기적 등가회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 커넥터 입,출력단자(91,92)에는 초단 커플링 동선(41,42)에 의한 유도성 결합(93,99)과 유전체 공진기(21∼26)에 의해서 형성되는 병렬 LC회로(101∼106)와 윈도우에 의한 유도성 결합(94∼98)으로 구성된 전기적 특성을 얻을 수 있다.

여기서, 고주파(Radio Frequency)가 커넥터 입력단자(91)에 입력되고 초단 커플링 동선(41)에 전류가 흘러 루프(Loop)를 이루면, 자계가 형성되어 유도성 결합에 의하여 전자계가 전달되고 에너지를 유전체 공진기내에 축적하였다.

상기 병렬 LC회로(101)에 의하여 공진기에 축적된 에너지는 다시 윈도우에 의한 유도성 결합에 의해 다른 병렬 LC회로(102∼106)까지 전파되어 공진을 일으킨 후 다시 초단 커플링 동선(42)에 유도되어 커넥터 출력 단자(92)에 의해 출력된다.

상기한 바와 같이 일반적인 유전체 공진기 필터는, 그 전기적 특성을 나타내는 스커트가 완만한 경사를 이루게 되므로, 주파수 대역내의 삽입손실이 증가되는 문제점이 있었다.

그러므로, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 스커트 특성을 얻기 위해서는 공진기 단수를 증가시켜야 하는데, 상기 공진기 단수를 증가시키는 방식은 생산 단가가 증가되고, 공진기를 조정하는 시간이 증가되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 유전체 공진기와 공진기 사이의 칸막이에 노치 발생용 동판을 설치하여 하우징 공동부의 빈 공간에 분포된 대부분의 전계를 모아 노치를 발생시키므로써 종래 유전체 공진기보다 스커트 특성을 더욱더 가파르게할 수 있는 이-필드 유전체 공진기 노치 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 유전체 공진기 필터의 일실시예를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 전기적 등가회로도,

도 3은 도 1의 전기적 특성을 나타낸 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 이-필드 유전체 공진기 노치 필터의 일실시예를 나타낸 사 시도,

도 5는 도 4의 A부를 나타낸 요부 상세도,

도 6는 도 4의 전기적 등가회로도,

도 7은 도 4의 전기적 특성을 나타낸 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 하우징 100a : 공동부

100b : 칸막이 100c : 홈

101,102 : 입,출력 커넥터 111∼115 : 윈도우

121∼125 : 인덕터 또는 커패시터 조정용 스크류

201∼206 : 유전체 공진기 211∼216 : 공진기 지지용 스크류

221∼226 : 병렬 LC회로 311,312 : 입,출력 단자

313∼319 : 윈도우의 인덕터 또는 커패시터

400 : 덮개부 401∼406 : 공진 주파수 조정용 튜닝 스크류

500 : 노치 발생용 수단 500a : 직렬 LC회로

501 : 테프론 502 : 금속 연결봉

503 : 노치 발생판

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 다수의 공동이 형성되도록 구획하며 내부에 인덕턴스와 커패시턴스를 조정하기 위한 윈도우가 형성된 다수의 칸막이가 장착되며, 일측면에 입,출력 커넥터가 구비된 금속제의 하우징; 상기 하우징의 각 공동에 장착되는 유전체 공진기; 일측은 상기 하우징의 입,출력 커넥터에 각각 장착되며, 타측은 입출력 커넥터의 근접부에 위치한 공진기 외주면의 일부 구간을 돌아 하우징에 정지되어 전류가 흐름에 따라 루프를 이루는 초단 커플링 바; 상기 하우징의 칸막이상의 소정 위치에 장착되는 노치 발생용 수단; 및 상기 하우징의 상측에 위치되는 덮개부를 포함하는 이-필드 유전체 공진기 노치 필터를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 의한 이-필드 유전체 공진기 노치 필터는, 필터 하우징의 공동에 장착된 두 유전체 공진기 사이의 칸막이상에 위치된 노치 발생용 수단이, 유전체 공진기 필터에서 노치 현상을 발생시키게 되므로 스커트 특성을 종래의 유전체 공진기 필터보다 가파르게 구현하게 된다.

이하, 첨부된 도 4 내지 도 7의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 이-필드 유전체 공진기 노치 필터는, 내부 공간에 다수의 공동(100a)이 형성되도록 구획하기 위한 다수의 칸막이(100b)가 일체로 형성된 금속제 틀체의 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 일측면 양부에 장착되어 외부로부터 고주파 신호를 입력하기 위한 입력 커넥터(101) 및 상기 입력 커넥터(101)로부터 유도된 전계를 출력하기 위한 출력 커넥터(102)와, 상기 각 공동(100a)에 장착되는 유전체 공진기(201∼206)와, 상기 하우징(100)의 상측에 위치되는 덮개부(400)가 종래와 동일하게 구비된다. 그리고, 상기 칸막이(100b)상의 소정 위치에 장착되는 노치 발생용 수단(500)이 구비된다.

본 실시예에서의 상기 하우징(100)은 상측으로 개구부가 형성된 직사각형의 형상으로 이루어지며, 상기 칸막이(100b)에 의하여 길이 방향으로 2열이 형성되되 각 열은 3개의 공동(100a)으로 구획되도록 배열된 구조로 된다. 또한, 상기 하우징(100)상의 각 칸막이(100b)측에는 인덕터 및 캐피스터를 조정하여 전파 경로를 제공하고 인접 공진 기간의 에너지 결합양을 조절하는 윈도우(111∼115)가 미로 형상으로 형성된다.

상기 입,출력 커넥터(101,102)가 장착되는 일측면을 제외한 하우징(100)의 다른 세 면, 즉 정면, 배면 및 타측면의 소정 위치에는 상기 윈도우(111∼115)의 인덕터 및 커패시터를 조정하기 위한 튜닝 스크류(121∼125)가 관통,장착된다.

참고로, 본 실시예에서는 상기 유전체 공진기(201∼206)는 제 1공진기(201), 제 2공진기(202), ... 및 제 6공진기(206)라 지칭하며, 상기 제 2공진기(202)와 제 5공진기(205) 사이에 위치된 칸막이(100b)상면의 소정 위치에는 실질적으로 사각형의 형상을 이루는 홈(100c)이 형성되며, 이 홈(100c)에는 공동부(100a)의 빈 공간에 분포된 전계를 모아 노치를 발생시키기 위한 노치 발생용 수단(500)이 고정된다.

상기 입,출력 커넥터(101,102)에 인접한 공동(100a)에는 입력 커넥터(101)와 유전체 공진기 간의 루프를 이루기 위한 동선(100a)이 하우징(100)에 접지한 상태로 설치된다.

상기 노치 발생용 수단(500)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 칸막이(100b)의 홈(100c)에 끼워져, 고정되는 테프론(501)과, 상기 테프론(501)을 관통하는 소정의 길이를 갖는 금속 연결봉(502)과, 상기 금속 연결봉(502)의 양단부에서 서로 평행을 이루도록 고정되는 두 노치 발생판(504)으로 구성되고, 상기 노치 발생판(504)은 금속 연결봉(502)에 납땜된다.

또한, 상기 테프론(501)은 아크릴과 같은 재질로서 상기 칸막이(100b)의 홈(100c)과 일치하는 크기의 사각형의 형상으로 형성되며, 상기 노치 발생용 수단(500)이 금속제의 칸막이(100b)에서 단락(Short)되는 것을 방지한다. 그리고, 상기한 노치 발생용 수단(500)에 의해서 직렬 LC회로(500a)가 형성된다.

한편, 상기 하우징(100)의 상측 개구부는 덮개부(400)에 의하여 밀폐되며, 상기 덮개부(400)에는 각 유전체 공진기(201∼206)간의 공진 주파수를 조정하기 위한 공진 주파수 조정용 튜닝 스크류(401∼406)가 관통,장착된다.

미설명부호 111∼116은 고진기 지지용 스크류를 나타낸다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같은 등가회로로서의 전기적 특성을 가지며, 이를 설명하면 다음과 같다.

외부의 고주파 신호가 커넥터 입력단자(311)에 입력되면, 커플링 동선(101a)에 의한 인덕턴스에 전류가 흘러 루프를 이루면서 자계를 형성하게 되고, 이 자계의 유도성 결합에 의해 전자계가 제 1공진기(201)에 해당되는 병렬 LC회로(221)에 전파되면, 공진이 발생되고 에너지가 축적된다. 그리고, 칸막이(100b)에 의하여 유전체 공진기(202∼206)에 해당되는 병렬 LC회로(222∼226)까지 전파된다.

또한, 상기 마지막 병렬 LC회로(226)까지 전파되어 공진을 일으킨 후에는, 다시 초단 커플링 동선(101b)에 유도되어 커넥터 출력 단자(312)에 의해 출력된다.

상기한 과정 중에 병렬 LC회로(223,224)와 상기 윈도우의 인덕터 및 커패시터(313∼319) 중의 일부(315∼317)와 직렬 LC회로(500a)에 의하여 도 6의 등가회로에 대한 전기적 특성도인 도 7에 도시된 바와 같이 노치가 ①과 ②에서 발생된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실험에 의하면, 도 6의 등가회로에 대한 전기적 특성이 도 7에 도시된 바와 같이, ① 및 ②에서 노치가 발생하고 그 현상으로 인하여 A의 스커트 특성보다 B의 스커트 특성이 가파르게 됨을 알 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이-필드 유전체 공진기 노치 필터는, 전계 중 95%가 유전체 내에 분포되고 5%만이 공동부의 내부 공간에 분포하므로, 상기 노치 발생용 판재와 같이 면적이 넓은 금속을 이용하여 상기 공간에 분포된 대부분의 전계를 모아서 전달시켜 주므로써 노치 현상을 발생시키고, 상기 노치 현상에 의해 종래의 유전체 공진기 필터와 비교하여, 가파른 스커트 특성을 얻으므로써 통과 대역내의 삽입손실을 감소시키는 효과가 있다.

또한, 상기한 스커트 특성을 얻으므로써 적은 단수의 유전체 공진기로 이-필드 유전체 공진기 노치 필터를 구성하는 것이 가능하게 되어, 상기와 같이 공진기의 단수를 줄이므로써 생산시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 내부에 다수의 공동이 형성되도록 구획하며 내부에 인덕턴스와 커패시턴스를 조정하기 위한 윈도우가 형성된 다수의 칸막이가 장착되며, 일측면에 입,출력 커넥터가 구비된 금속제의 하우징;

   상기 하우징의 각 공동에 장착되는 유전체 공진기;

   일측은 상기 하우징의 입,출력 커넥터에 각각 장착되며, 타측은 입출력 커넥터의 근접부에 위치한 공진기 외주면의 일부 구간을 돌아 하우징에 정지되어 전류가 흐름에 따라 루프를 이루는 초단 커플링 바;

   상기 하우징의 칸막이상의 소정 위치에 장착되는 노치 발생용 수단; 및

   상기 하우징의 상측에 위치되는 덮개부를 포함하는 이-필드 유전체 공진기 노치 필터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 노치 발생용 수단은

   상기 노치가 발생되는 부분인 노치 발생판과,

   상기 노치 발생판을 관통하여 장착되는 금속 연결봉과,

   상기 금속 연결봉의 중앙 부분에 고정되어, 노치 발생판 및 금속 연결봉이 상기 칸막이에 단락되는 것을 방지하는 테프론으로 이루어진 이-필드 유전체 공진기 노치 필터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 노치 발생판의 면이 금속 연결봉의 길이 방향과 평행인 판상 부재인 이-필드 유전체 공진기 노치 필터.