KR19990049687A

KR19990049687A - 듀플렉스 유전체 필터

Info

Publication number: KR19990049687A
Application number: KR1019970068661A
Authority: KR
Inventors: 이재룡
Original assignee: 이형도; 삼성전기 주식회사
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 1999-07-05

Abstract

본 발명은 부품수가 절감되고 공정이 간단한 듀플렉스 유전체 필터를 제공하기 위한 것으로, 일체로 형성된 수신부 공진기 및 송신부 공진기와, 수신부와 공진기가 부착되며 상하면에 각각 복수의 전극이 형성되고 상면 전극 사이에 코일이 형성되어 인덕턴스 커플링과 캐패시턴스 커플링을 구현하는 유전체 기판과, 유전체 기판이 부착되어 유전체 기판 하면의 전극이 안테나 단자 및 입출력 단자에 접속되는 PCB로 구성된다.

Description

듀플렉스 유전체필터

본 발명은 듀플렉서 유전체필터에 관한 것으로, 특히 송신단과 수신단을 일체형 유전체로 형성하고 단일 기판위에 코일과 캐패시터를 형성하여 커플링을 구현함으로써 구조가 간단해짐과 동시에 특성이 향상된 두플렉서 유전체필터에 관한 것이다.

일반적으로 무선 통신장치에서는 듈플렉서를 사용하여 하나의 안테나로써 송신과 수신을 겸한다. 듀플렉서는 송수신 전파를 분리하기 위한 필터로서 송신필터, 수신필터 및 정합회로(MATCHING CIRCUIT)로 구성된다.

듀플렉서는 기본적으로 2개의 대역통과필터(band pass filter)로 구성되며, 기능으로는 안테나로 수신된 전파(주파수 f_R)를 수신기로 받는 동시에 송시전파(f_T)를 송신기로부터 안테나로 송출하는 역할을 한다.

세락믹 유전체 공진기를 이용한 듀플렉서는 사용되는 유전체 공진기의 형태에 따라 세라믹 유전체 공진기를 하나의 형태로 구현한 모노블록(monoblock)형과 단위 공진기를 여러개 조합하여 구성한 동축 공진기(coaxial resonator)형으로 구분된다.

도 1은 종래의 듀플렉스 유전체 공진기를 나타내는 도면이다. 상기한 듀플렉스 유전체 필터는 기판(PCB;17) 상에 소정의 금속패턴(18)을 형성하고, 유전체 기판(16) 위에 형성된 로드캐패시터(CS1,CS2)와, 션트캐패시터(C1∼C3) 및 공진기(R1∼R3)에서 인출된 리드선(14)을 연결 접속하고, 브래스심(Brass Shim;15)과 로드캐패시터(CS1) 사이, 로드캐패시터(CS1)과 로드캐패시터(CS2) 사이, 로드캐패시터(CS2)와 안테나 사이를 각각의 인덕터(L1∼L3)로 연결 접속하여 송신부(11)를 구성하고, 4개의 공진부(R4∼R7)와 유전체기판(19) 및 로드캐패시터(CS1,CS2)를 연결 접속하여 수신부(12)를 구성한다.

그러나, 상기한 종래의 듀플렉스 유전체 필터는 션트캐패시터(C1∼C3)가 3개의 소자로 되어 있고, 로드캐패시터(CS1,CS2)가 형성된 유전체 기판(16) 위에 놓이는 션트캐패시터(C1∼C3)와의 높이를 맞추기 위해 션트캐패시터(C1)의 밑에 도전소자인 브래사심(15)을 마련해야만 하기 때문에, 소자의 수가 증가하고 이에 따라 부품취급이 번거롭게 되고 공정이 증가하는 요인이 된다.

상기한 문제를 해결하기 위해, 션트캐패시터(C1∼C3)와 로드캐패시터(CS1,CS2)를 하나의 유전체기판 위에 형성하고, 상기한 션트개패시터(C1∼C3)와 로드캐패시터(CS1,CS2) 사이, 로드캐패시터(CS1,CS2)와 로드캐패시터(CS1,CS2) 사이를 인덕터(L1∼L3)로 연결한 듀플렉스 유전체 필터가 제안되고 있다. 하지만, 상기한 구조의 듀플렉스 유전체 필터에 있어서도, 션트캐패시터용 유전체기판과 로드캐패시터용 유전체기판을 별도로 만들어야만 할 뿐만 아니라, 상기한 셔트캐패시터용 유전체기판과 로드캐패시터용 유전체기판의 각각을 송신용과 수신용으로 구성해야만 하기 때문에, 부품의 수가 많고 조립이 복잡한 문제가 있었다. 또한, 션트캐패시터와 셔트캐패시터 사이 및 셔트캐패시터와 로드캐패시터 사이를 코일에 의해 연결하여 커플링을 구현하는데, 상기한 코일에 의한 손실이 대단히 크기 때문에 특성이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 송수신부 공진기를 일체로 형성하고 하나의 유전체 기판위에 인덕턴스 커플링과 캐패시턴스 커플링을 구현하는 금속층과 코일을 형성함으로써, 부품의 수가 감소하고 제조공정이 간단한 듀플렉스 유전체 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 듀플렉스 유전체 필터는 일체로 형성된 수신부 공진기 및 송신부 공진기와, 수신부와 공진기가 부착되고 상하면에 각각 복수의 전극이 형성되고 상면 전극 사이에 코일이 형성되어 인덕턴스 커플링과 캐패시턴스 커플링을 구현하는 유전체 기판과, 상기한 유전체 기판이 부착되어 상기한 유전체 기판 하면의 전극이 안테나 단자 및 입출력 단자에 접속되는 PCB로 구성된다.

유전체 기판에는 홀이 형성되어 상면의 코일과 하면이 전극이 전기적으로 연결된다.

도 1은 종래의 듀플렉스 유전체 필터를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 듀플렉스 유전체 필터를 나타내는 도면.

* 도면부호에 대한 간단한 설명*

101 : 수신부 공진기 102 : 송신부 공진부

110,111 : 전극 113 : 유전체 기판

115 : 코일 117 : PCB

125 : 홀 130 : 접지전극

131 : 안테나 단자 132,133 : 입출력 단자

본 발명의 듀플렉서 유전체 필터는 송신부 공진기와 수신부 공진기를 일체형 유전체로 형성하고 커플링(coupling)을 단일 유전체 기판 위에 형성된 코일과 캐패시터로 구현하는 구조이다. 유전체 기판의 상하면에는 패턴이 형성되어 캐패시턴스 커플링을 구현하며, 상기한 금속패턴 사이에는 코일이 형성되어 인덕턴스 커플링을 구현하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일시예에 따른 듀플렉스 유전체 필터를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 듀플렉스 유전체필터를 나타내는 도면이다. 도면에서는 각각의 구성이 설명의 편의를 위해 분리되어 있지만, 실제의 듀플렉스 유전체 필터에서는 상기한 구성요소가 접착되어 하나의 완성된 듀플레스 유전체 필터를 완성한다. 또한, 설명의 편의를 위해 유전체기판의 상하면을 하나의 도면에 도시하였다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 듀플렉스 유전체 필터에서는 수신부 공진기(101)와 송신부 공진기(102)는 각각 일체의 유전체로 구성되어 있다. 종래에 각각의 공진기가 일렬로 부착디어 송수신부를 형성하는 것에 비해, 상기와 같이 일체로 형성된 공진기는 손실(loss)이 적기 때문에, 필터의 특성이 향상되는 잇점이 있다.

송수신부 공진기(101,102)에는 도면표시하지 않은 리드선(lead wire)가 형성되어 유전체 기판(113)에 접속된다. 유전체기판(113)의 상면과 하면에는 각각 금속패턴이 인쇄되어 복수의 전극(110,111)이 형성되어 있다. a의 간격으로 형성된 상면의 전극(110)은 각각 송수신부 공진기(101,102)의 공진부로부터 인출되는 리드선에 연결되는데, 본 발명에서는 하나의 유전체 기판(113)에 송수신부 공진기(101,102)에 대응하는 전극이 형성된다.

상면의 전극(110) 사이에는 코일(115)이 형성된다. 도면에 나타낸 바와 같이, 코일(115)은 유전체 기판(13) 위에 형성된 띠형상의 금속층으로서, 상기한 전극(110)과 동시에 형성된다. 상기한 코일(115)의 인쇄시 유전체 기판(113)에 형성된 홀(125)까지 금속이 인쇄되어 코일(115)과 유전체 기판(113) 하면의 전극(111)이 연결된다. 유전체 기판(113) 상면의 전극(110)에 의해 캐패시턴스 커플링이 구현되며, 코일(115)에 의해 인덕턴스 커플링이 구현된다.

상기한 유전체 기판(113)은 PCB(117)에 부착된다. PCB(117)의 한쪽 영역에는 접지전극(120)이 형성되어 있고, 다른 영역에는 안테나가 연결되는 안테나 단자(131), 입력단자(132) 및 출력단자(133)가 형성되어 유전체기판(113) 하면에 형성된 전극(111)에 접속된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 커플링을 위한 캐패시턴스와 인덕턴스가 하나의 유전체 기판에 의해 구현된다. 또한, 송수신부 유전체 기판을 별도로 형성하지 않고 하나의 기판에 송수신 커플링을 구현한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 듀플렉스 유전체 필터는 일체로 형성된 공진기를 사용하며, 하나의 유전체 기판 위에서 수신부 공진기 및 수신부 공진기의 인덕턴스 커플링과 캐패시턴스 커플링을 구현하기 때문에, 부품수가 대폭 절감되며 특성이 향상된다.

Claims

수신부 공진기 및 송신부 공진기;

상하면에 각각 복수의 전극이 형성되고 한쪽 면의 전극 사이에 코일이 형성되어, 상기한 수신부 공진기와 송신부 공진기에 연결 부착되는 유전체기판; 및

상기한 공진기가 부착되는 기판으로 구성된 듀플렉스 유전체 필터.
제1항에 있어서, 상기한 수신부 공진기와 송신부 공진기가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 듀플렉스 유전체 필터.
제1항에 있어서, 상기한 코일이 유전체 기판에 형성된 금속인 것을 특징으로 하는 듀플렉스 유전체 필터.
제1항에 있어서, 유전체 기판 상하면의 전극을 연결하는 홀이 추가로 상기한 유전체 기판에 형성된 것을 특징으로 하는 듀플렉스 유전체 필터.
제1항에 있어서, 기판에 입출력단자 및 안테나 단자가 형성되어 상기한 유전체 기판 하면의 전극과 접속되는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 유전체 필터.