KR19990084228A - Bandpass Filter Using Half Structure of Coaxial Line Resonator - Google Patents
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Abstract
1.청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. Technical field to which the invention described in the claims belongs
동축선 공진기의 절반구조를 이용한 대역 통과 여파기Bandpass Filter Using Half Structure of Coaxial Line Resonator
2.발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. Technical Challenges to be Solved by the Invention
본 발명은 기존의 동축선 공진기를 자계벽을 따라 절반을 취하여, 그 동축선의 전기적 특성은 그대로 유지하면서, 무게와 부피는 거의 절반으로 줄인 동축선 공진기의 절반구조를 이용한 대역 통과 여파기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a bandpass filter using a half structure of a coaxial resonator in which a conventional coaxial resonator is cut in half along a magnetic field wall and the weight and volume of the coaxial resonator are reduced to half while maintaining the electrical characteristics of the coaxial line. There is a purpose.
3 발명의 해결방법의 요지3 point of the solution of the invention
본 발명은 상부 개방면에 반원형 홈이 형성된 다수의 공진기; 상기 공진기에 구비된 입출력단자; 상기 공진기와 입,출력단자 사이의 용량성 결합하는 전극분리용 유전체; 상기 공진기의 외면에 끼워지는 금속덮개판; 및 상기 공진기와 금속덮개판 사이에 장착된 유전체기판 및 상기 다수의 공진기간의 부가적인 전자계 결합을 주는 결합창을 포함하는 동축선 공진기의 절반구조를 이용한 대역 통과 여파기를 제공한다.The present invention provides a resonator comprising: a plurality of resonators having a semicircular groove formed in an upper opening; An input / output terminal provided in the resonator; An electrode separation dielectric member capacitively coupled between the resonator and the input and output terminals; A metal cover plate fitted to the outer surface of the resonator; And a dielectric substrate mounted between the resonator and the metal cover plate, and a coupling window for providing additional electromagnetic field coupling in the plurality of resonance periods.
4. 발명의 중요한 용도4. Important Uses of the Invention
여파기의 무게와 크기는 반으로 줄이고, 삽입손실은 종래 여파기와 거의 동일하게 하여 사용하는 것임.The weight and size of the filter are reduced by half, and the insertion loss is almost the same as that of the conventional filter.
Description
본 발명은 개인 휴대통신(Code Division Multiple Access Personal Communication Service;CDMA PCS)용 이동국 및 CDMA 디지탈 셀룰라 시스템(DCS;Digital Cellular System)용 이동국의 단말기등에 적용되는 대역 통과 여파기에 관한 것으로, 특히 동축선 공진기의 절반구조를 이용한 대역 통과 여파기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a band-pass filter applied to a mobile station for a CDMA PCS and a mobile station for a CDMA Digital Cellular System (DCS) To a band-pass filter using a half structure of FIG.
일반적으로, 널리 사용되는 기존의 세라믹 재질의 동축선공진기를 이용한 콤-라인(Comb - Line)형의 대역통과 여파기들이 미국 특허 제5,374,906호의 송수신 안테나용 필터장치나, 일본 특개평 5-55811호등과 같이 여러문헌에 잘 소개되어 있다.Generally, a comb - line type bandpass filter using a conventional ceramic material coaxial resonator is disclosed in US Pat. No. 5,374,906, a filter device for a transmitting and receiving antenna, and Japanese Patent Laid-Open No. 5-55811 It is well documented in several documents.
상기 종래의 대역 통과 여파기들은 무선 통신분야의 이동국 단말기나 중계기등에 널리 적용되는 소형 여파기들이며, 주로 전기적으로는 동축선 공진기간의 선로결합 또는 용량성이나 유도성 결합을 통하여 원하는 통과대역폭을 얻고 있다.The conventional band-pass filters are small filters that are widely applied to a mobile station or a repeater in the field of wireless communication, and have a desired pass bandwidth mainly through line coupling, capacitive coupling or inductive coupling in a coaxial resonance period.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 여파기들은 채용된 동축선 공진기의 구조적인 특성상 전체적인 크기와 무게를 줄이는데 한계가 있어 소형화가 어렵고, 세라믹 몸체의 제작상의 문제로 수율이 낮을 뿐만 아니라, 공진기간의 결합과 그 양의 튜닝이 어렵다는 문제점을 내포하고 있었다.However, the conventional filters as described above have a limitation in reducing the overall size and weight due to the structural characteristics of the coaxial line resonator employed, so that it is difficult to miniaturize the ceramic resonator. Also, the yield of the ceramic resonator is low due to problems in fabrication of the ceramic body, It was difficult to tune the amount.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 동축선 공진기의 전기적 특성은 그대로 유지하면서, 무게와 부피는 거의 절반으로 줄임과 동시에 공진기간의 결합과 공진주파수를 쉽게 튜닝할 수 있도록 하는 동축선 공진기의 절반구조를 이용한 대역 통과 여파기를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a coaxial line resonator capable of reducing the weight and volume to almost half while maintaining the electrical characteristics of the coaxial line resonator, The present invention provides a bandpass filter using a half structure of a coaxial line resonator.
도1은 본 발명에 의한 동축선 공진기의 절반구조를 이용한 대역 통과 여파기의 일실시예 구성을 나타낸 분해사시도.1 is an exploded perspective view showing a configuration of a bandpass filter using a half structure of a coaxial line resonator according to an embodiment of the present invention.
도2는 도1의 등가회로도.2 is an equivalent circuit diagram of Fig.
도3은 도1의 대역통과 여파기의 주파수 응답특성을 나타낸 그래프도.3 is a graph showing the frequency response characteristic of the band-pass filter of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
2 : 유전체기판 3 : 금속덮개2: dielectric substrate 3: metal cover
4 : 입력단자 5 : 출력단자4: Input terminal 5: Output terminal
6 : 전극분리용 유전체 7 : 결합창6: Dielectric for electrode separation 7: Coupling window
8 : 결합도체8: Coupling conductor
11, 12, 13, 14 : 제1 내지 제4 공진기11, 12, 13, 14: first to fourth resonators
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부 개방면에 반원형 홈이 형성되며, 상기 반원홈 내면과 양측면이 금속으로 도금처리되고, 상기 상부 개방면과 전면이 유전체로 처리된 다수의 공진기; 상기 다수의 공진기중 양단측 반원형 홈에 장착되어 초고주파 신호를 입,출력하는 입출력단자; 상기 다수의 공진기의 양단측 반원형 홈과 입,출력단자 사이의 용량성 결합의 매개기능을 수행하는 전극분리용 유전체; 상기 다수의 공진기 전체의 외면에 끼워지는 금속덮개판; 상기 다수의 공진기와 금속덮개판 사이에 장착되어 전기적 차폐와 유도성 결합을 주는 유전체 기판 및 상기 다수의 공진기간의 부가적인 전자계 결합을 주는 결합창을 포함하는 동축선 공진기의 반을 이용한 대역 통과 여파기를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel comprising: a plurality of resonators having a semicircular groove formed in an upper opening face, an inner face and an opposite face of the semicircular groove being plated with metal, An input / output terminal mounted on both end semicircular grooves of the plurality of resonators to receive and output a very high frequency signal; An electrode separating dielectric that performs an intermediate function of capacitive coupling between the input / output terminals and the both-end semicircular grooves of the plurality of resonators; A metal cover plate sandwiched between outer surfaces of the plurality of resonators; A bandpass filter using a half of a coaxial resonator mounted between the plurality of resonators and the metal cover plate to provide a dielectric substrate for providing inductive coupling with the electrical shielding and a coupling window for providing additional electromagnetic coupling of the plurality of resonant periods; Lt; / RTI >
이하, 첨부된 도1 내지 도3의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 1 to 3. FIG.
본 발명의 대역통과 여파기는 기존의 원통형 동축선 공진기의 절반만을 취하여 그 전기적 특성 및 삽입손실은 그대로 유지되도록 하면서, 부피와 무게를 절반으로 줄일 수 있도록 구현한 것이다.The bandpass filter according to the present invention has half of the conventional cylindrical coaxial resonator so that its electrical characteristics and insertion loss can be maintained while the volume and weight can be reduced by half.
도1은 본 발명에 의한 동축선 공진기의 절반구조를 이용한 대역 통과 여파기의 일실시예 구성을 나타낸 분해사시도이다. 도1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 4단대역 통과 여파기는 반원통형 홈(11a, 12a, 13a, 14a)이 각각 형성된 제1 내지 제4 세라믹 공진기(11, 12, 13, 14)가 병렬적으로 구비되고, 상기 제1 내지 제4 세라믹 공진기(11, 12, 13, 14) 각각의 반원통형 홈(11a, 12a, 13a, 14a)에 반원통형의 전극분리용 유전체(6)가 각각 구비된다.1 is an exploded perspective view showing a configuration of a bandpass filter using a half structure of a coaxial line resonator according to an embodiment of the present invention. 1, the four-stage bandpass filter according to the present invention includes first through fourth ceramic resonators 11, 12, 13, and 14 formed with semi-cylindrical grooves 11a, 12a, 13a, Cylindrical semi-cylindrical electrode separating dielectrics 6 are provided in the semi-cylindrical grooves 11a, 12a, 13a and 14a of the first to fourth ceramic resonators 11, 12, 13 and 14, respectively. do.
여기서, 상기 각각의 제1 내지 제4 세라믹공진기(11, 12, 13, 14)는 손실이 적은 세라믹에 금속도금된 공진기의 Q값이 공진기내의 전계 및 자계에 의한 에너지와 도금금속의 저항율에 의한 손실에 의해 대부분이 결정되므로 표면적과 부피의 비가 중요한 요소로 되는 것을 감안하여 자계벽을 따라 절반으로 절단한 구조로 되어 있다.The Q-value of the metal-plated resonator in the ceramic with low loss is determined by the energy due to the electric field and the magnetic field in the resonator and the resistivity of the plating metal by the first to fourth ceramic resonators 11, 12, 13, Since the majority is determined by the loss, the structure is such that the ratio of the surface area to the volume becomes an important factor, and is cut in half along the magnetic field wall.
또한, 상기 제1 내지 제4 세라믹 공진기(11, 12, 13, 14)는 그의 양측면과 반원통형 홈(11a, 12a, 13a, 14a)의 내면이 도체로 도금 처리되고, 상부면과 전면이 유전체로 처리된 직육면체 형상을 가진다.The inner surfaces of the semi-cylindrical grooves 11a, 12a, 13a and 14a are plated with conductors on both sides of the first to fourth ceramic resonators 11, 12, 13 and 14, And a rectangular parallelepiped shape.
그리고, 상기 전극분리용 유전체(6)상에는 결합도체(8) 및 초고주파신호를 입,출력하는 입출력용 도체(4, 5)가 구비되는데, 상기 결합도체(8)는 중앙부에 위치된 원통구조의 유전체(6)상내에 위치하면서 도체들끼리 상호 연결되어 있으며, 상기 입출력용 도체(4, 5)는 양측 가장자리에 위치된 원통구조의 유전체(6)상내에 각각 위치된다.A coupling conductor 8 and input and output conductors 4 and 5 for inputting and outputting a very high frequency signal are provided on the electrode separating dielectric 6. The coupling conductor 8 has a cylindrical structure The conductors are connected to each other while being positioned within the dielectric body 6 and the input and output conductors 4 and 5 are respectively positioned within the cylindrical dielectric body 6 located at both side edges.
상기와 같은 결합 구조에서 상기 결합도체(8)는 두 공진기간에 평판 캐패시터의 개념으로 용량성 결합을 직접적으로 제공하여 도2의 등가회로도에서의 C23을 직접적으로 조정하게 된다. 이에 따라 원하는 지점에, 즉 도2에 도시된 등가회로도에서는 L23과C23의 공진주파수에 노치를 줄 수 있어 보다 우수한 비대칭적인 여파기 특성을 구현할 수 있게 되는 것이다.In such a coupling structure, the coupling conductor 8 directly provides capacitive coupling in the sense of a flat plate capacitor in two resonance periods to directly adjust C 23 in the equivalent circuit diagram of FIG. Accordingly, at the desired point, that is, in the equivalent circuit diagram shown in FIG. 2, notches can be provided at the resonance frequencies of L 23 and C 23 , thereby realizing more excellent asymmetric filter characteristics.
또한, 상기 입,출력단자(4, 5)와 제1 및 제4 세라믹 공진기(11, 14)의 반원형 홈(11a, 14a)은 그들 사이에 장착된 상기 전극분리용 유전체(6)를 매개로 용량성 결합이 이루어지며, 이는 도2의 등가회로도에서 C1과C45로 나타내어져 있다.The semicircular grooves 11a and 14a of the input and output terminals 4 and 5 and the first and fourth ceramic resonators 11 and 14 are connected to each other through the electrode separating dielectric 6 Capacitive coupling, which is represented by C 1 and C 45 in the equivalent circuit diagram of FIG.
상기 각 세라믹 공진기(11, 12, 13, 14)의 개방단 쪽의 옆면에는 부가적인 공진기간의 전자계결합이 가능하도록 유전체로 형성된 소정크기의 결합창(7)이 구비된다.A coupling window 7 of a predetermined size formed of a dielectric material is provided on the side of the open end of each of the ceramic resonators 11, 12, 13, and 14 so as to enable electromagnetic coupling of an additional resonance period.
또한, 상기 제1 내지 제4 세라믹 공진기(11, 12, 13, 14)의 반원통형 홈에 유전체(6)와 입출력용 도체(4, 5) 및 결합도체(8)가 포개진 상태에서, 전체 상부를 덮도록 유전체기판(2)이 구비된다. 상기 유전체기판(2)은 전기적 차폐와 부가적인 유도성 결합을 형성하게 되며, 상기 유전체기판(2)의 외면에는 상기 여파기 구조 전체를 덮도록 양측부가 절곡된 금속커버(3)가 구비된다.In a state in which the dielectric body 6, the input / output conductors 4, 5 and the coupling conductor 8 are embedded in the semi-cylindrical grooves of the first to fourth ceramic resonators 11, 12, 13, A dielectric substrate 2 is provided to cover the top. The dielectric substrate 2 forms an additional inductive coupling with the electrical shield. A metal cover 3 is provided on the outer surface of the dielectric substrate 2 and is bent at both sides to cover the entire filter structure.
본 실시예에서는 유도성 결합수단으로서 상기 유전체기판(2)으로 형성한 예를 보여주고 있으며, 이에 국한 하는 것은 아니고 인쇄회로기판(PCB)으로 형성할 수 있음은 주지의 사실이다.It is well known that the dielectric substrate 2 is formed as the inductive coupling means in the present embodiment, but it is not limited to this and can be formed of a printed circuit board (PCB).
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.The operation state of the present invention having the above-described structure will now be described.
먼저, 일반적인 세라믹 동축선 공진기 2개를 세로방향, 즉 자계벽 방향을 따라 각각 1/2씩 절단하여 4개의 공진기(11, 12, 13, 14)를 만들고 여파기로 구성했을 경우에, 부가적인 공진기간의 전자계 결합이 가능하도록 각 공진기 개방단 쪽의 옆면에 결합창(7)을 열어준다.First, when two resonators 11, 12, 13, and 14 are formed by cutting two general ceramic coaxial resonators in the longitudinal direction, that is, along the direction of the magnetic field wall, The coupling window 7 is opened on the side of the open end of each resonator so that electromagnetic coupling of the period can be performed.
그리고, 외부로부터 입력단자(4)에 초고주파 신호가 입력되면, 전극분리용 유전체(6)를 매개로 제1 공진기(11)와 용량성 결합을 수행하며, 마찬가지로 초고주파신호가 출력되는 출력단자(5)에도 상기 유전체(6)를 매개로 용량성 결합하여 도2의 등가회로도에서 처럼 C1과C45를 구성한다.When a very high frequency signal is inputted from the outside to the input terminal 4, capacitive coupling is performed with the first resonator 11 through the electrode separating dielectric 6 and the output terminal 5 Are also capacitively coupled via the dielectric 6 to form C 1 and C 45 as shown in the equivalent circuit diagram of FIG.
또한, 상기 도2의 등가회로도에서 중간단의 결합들(Lnm과Cnm)은 근본적으로 공진기들의 절단된 개방면들간에 유전체기판(2)을 매개로 한 선로결합에 의해 형성되며, 본 실시예에서의 구조로는 여파기의 중심주파수에서 유도성 성분에 의한 결합량이 우세하게 된다. 따라서, 본 실시예의 구조와 같이 여파기의 대역폭을 조절하기 위해 결합창(7)들을 이용하여 부가적인 결합을 수행하고, 상기 유전체 기판(2)의 두께와 결합창(7)들의 크기를 변화시켜 대역폭을 조절한다. 또한, 상기 제2 및 제3 공진기(12, 13)의 반원형 홈(12a, 13a)에 놓여진 유전체(6)상에 결합도체(8)가 구비되므로써 두 공진기간(12, 13)의 용량성 결합을 직접적으로 제공하여 도2의 등가회로도의 C23을 직접 조정한다. 이에따라 원하는 지점(L23과 C23의 공진주파수)에 노치를 줄 수 있어 보다 우수한 비대칭적인 여파기 특성을 구현할 수 있는 것이다. 이러한 예를 구현한 본 발명의 주파수 응답특성도가 도3에 나타내어져 있다.In addition, in the equivalent circuit diagram of FIG. 2, the couplings (L nm and C nm ) at the intermediate stage are fundamentally formed by line coupling between the cut open sides of the resonators through the dielectric substrate 2, In the structure of the example, the coupling amount by the inductive component becomes dominant at the center frequency of the filter. Therefore, in order to adjust the bandwidth of the filter as in the structure of this embodiment, additional coupling is performed using the coupling windows 7, and the thickness of the dielectric substrate 2 and the size of the coupling windows 7 are changed, . The coupling conductors 8 are provided on the dielectric material 6 placed in the semicircular grooves 12a and 13a of the second and third resonators 12 and 13 so that the capacitive coupling of the two resonance periods 12 and 13 Directly to adjust C 23 of the equivalent circuit diagram of FIG. 2 directly. As a result, notches can be provided at desired points (resonance frequencies of L 23 and C 23 ), thereby realizing more excellent asymmetric filter characteristics. The frequency response characteristic diagram of the present invention implementing this example is shown in FIG.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. Will be clear to those who have knowledge of.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 상기 절반의 세라믹 공진기와 기존의 원통형상의 동축선 공진기를 비교하면 공진기의 부피와 표면적의 비는 동일하므로 이론적으로는 동일한 Q값을 가지게 되며, 따라서 무게와 크기는 거의 절반으로 줄어들지만 여파기의 삽입손실은 종래의 동축선 공진기기와 거의 동일하게 된다.As described above, when comparing the half-ceramic resonator according to the present invention and the conventional cylindrical-type coaxial resonator according to the present invention, the ratio of the volume and the surface area of the resonator is the same and theoretically has the same Q value. The insertion loss of the filter becomes almost the same as that of the conventional coaxial resonator.
또한, 기존의 소형 세라믹 여파기에서, 공진기간의 결합을 위해 흔히 사용되며 삽입손실의 증가와 제작상의 어려움을 주는 집중형 소자들의 기능을 대신하여 접근성이 뛰어난 개방면에 유전체 기판이나 PCB를 도입하고 부가적인 결합방법으로 결합창과 결합도체를 도입하므로써 보다 다양하고 특성을 가지며 소형화된 여파기를 손쉽게 이룰 수 있는 효과를 가진다.In addition, in a conventional small ceramic filter, a dielectric substrate or PCB is introduced into an open accessory in place of the function of the concentrated type devices which are commonly used for the coupling of the resonance period and increase insertion loss and difficulty in fabrication, The coupling window and the coupling conductor are introduced as a coupling method, so that it is possible to easily achieve a more various and characteristic miniaturized filter.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100354850B1 (en) * | 1999-12-07 | 2002-10-05 | 주식회사 텔웨이브 | Band Pass Filter Using Small Ceramic Resonator |
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1998
- 1998-05-01 KR KR1019980015791A patent/KR100258788B1/en not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
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