KR20010047698A - Monoblock dielectric filter with an attenuation pole - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A solid dielectric filter having a damping electrode is provided to achieve a small size and obtain frequency transfer characteristics having damping electrodes in frequency bands higher or lower than a pass band. CONSTITUTION: An outer electrode(414) covers the outer surfaces of a dielectric block(401) except only one opened surface. A plurality of resonant holes(402,403,404) are formed to pass through the dielectric block from the opened surface to a rear surface, and the internal surfaces of the resonant holes are filled with electrodes. I/O electrodes(412,413) are formed by insulating portions of the outer electrode from the other portions, and are extended toward the resonant holes on the opened surface. Electrode patterns(405,406,407) are extended from the electrodes within the respective resonant holes, and are spaced apart from each other by predetermined gaps. Ground electrodes(409,410,411) are formed in positions corresponding to the respective electrode patterns.

Description

감쇠극을 갖는 일체형 유전체 필터{MONOBLOCK DIELECTRIC FILTER WITH AN ATTENUATION POLE}MONOBLOCK DIELECTRIC FILTER WITH AN ATTENUATION POLE

본 발명은 일체형 유전체 필터에 관한 것으로서, 특히 통과 대역 보다 높은 주파수 또는 낮은 주파수 영역에서 감쇠극을 갖는 일체형 유전체 필터에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated dielectric filter, and more particularly, to an integrated dielectric filter having an attenuation pole in a higher frequency or lower frequency region than a pass band.

일반적으로, 유전체 필터는 동축형 공진기가 구비된 유전체 블록을 다수 연결함으로써, 원하는 통과 대역 특성을 얻는 것이며, 상기 유전체 필터에서 한단계 진보된 필터로서의 일체형 유전체 필터는 하나의 유전체 블록 내에 다수의 동축형 공진기를 형성하여 그 구조를 간략화한 것이다.In general, a dielectric filter is to obtain a desired passband characteristic by connecting a plurality of dielectric blocks provided with a coaxial resonator, and an integrated dielectric filter as an advanced filter in the dielectric filter is a plurality of coaxial resonators in one dielectric block. To simplify the structure.

이러한 유전체 필터는 고주파 대역을 통신 대역으로 이용하는 카폰이나 휴대폰 등과 같은 이동 통신 장비에서 원하는 채널 대역의 신호만을 얻기 위해 통과 대역 필터로 사용되기 때문에, 유전체 필터는 소형화, 경량화 및 높은 내충격성이 요구되며, 20-30 MHz의 통과 대역 특성이 필요하다.Since the dielectric filter is used as a pass band filter to obtain a signal of a desired channel band only in a mobile communication device such as a car phone or a mobile phone using a high frequency band as a communication band, the dielectric filter is required to be small, light in weight, and high impact resistance. A passband characteristic of 20-30 MHz is required.

도 1 내지 도 3은 종래의 일체형 유전체 필터를 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 종래의 일체형 유전체 필터는 공진홀(7, 8) 사이에 결합공(9)을 형성하여 상호 인덕턴스 및 상호 캐패시턴스를 조절하도록 한 것으로서, 결합공(9)의 크기, 길이, 위치 등에 의해 결합도가 결정되었다. 그러나, 이러한 결합공(9)의 증가는 유전체 필터의 성형의 어려움과 기계적 강도 저하가 수반되는 등의 문제점을 야기시키기 때문에, 현 이동 통신 기기의 요구 사항에 적합하다고 볼 수 없었다. 다른 예로서, 도 2에 도시된 일체형 유전체 필터는 공진홀(7, 8)의 내경을 일정하게 하지 않고 특정 부분에서 달리하여 그 내경 차이로 인한 특성 임피던스 차이에 의하여 결합이 이루어지도록 한 것인데, 이는 도 1에 도시된 유전체 필터에 비해 특성면에서의 개선점이 있지만 작은 공진홀의 내경을 달리함으로써 제조가 복잡해지고 균일한 성형체를 얻기 어려운 문제점이 발생하였다. 또 다른 예로서, 도 3에 도시된 일체형 유전체 필터는 다른 유전체 필터와는 달리 개방면이 없이 유전체 블록(1)의 전 표면에 외부 전극을 형성하고 공진홀(7, 8)의 내부 특정 부분(17, 18)의 전극을 제거하여 공진기 간의 결합을 이룬 것으로, 작은 공진홀 내부면의 임의의 위치에서 정확하게 전극을 제거하기 어려운 문제점이 있었다.1 to 3 are diagrams illustrating a conventional integrated dielectric filter, and the conventional integrated dielectric filter illustrated in FIG. 1 forms coupling holes 9 between resonance holes 7 and 8 to form mutual inductance and mutual capacitance. As to adjust, the degree of binding was determined by the size, length, position and the like of the coupling hole (9). However, the increase in the coupling holes 9 causes problems such as difficulty in forming the dielectric filter and deterioration in mechanical strength, and therefore cannot be regarded as suitable for the requirements of the current mobile communication device. As another example, the integrated dielectric filter shown in FIG. 2 is made to be coupled by a characteristic impedance difference due to the difference in the inner diameter of the resonant holes 7 and 8 without changing the inner diameter of the resonance holes 7 and 8 in a specific part. Although there are improvements in the characteristics compared to the dielectric filter shown in FIG. 1, the manufacturing complexity is complicated and a difficulty in obtaining a uniform molded body is caused by changing the inner diameter of the small resonant holes. As another example, the integrated dielectric filter shown in FIG. 3 forms an external electrode on the entire surface of the dielectric block 1 without an open surface unlike other dielectric filters and forms an internal specific portion of the resonant holes 7 and 8. 17, 18) by removing the electrodes to form a coupling between the resonators, there was a problem that it is difficult to remove the electrode accurately at any position of the inner surface of the small resonance hole.

또한, 통신 채널 사이의 간격이 점점 더 가까워지고 있는 요즘 유전체 필터에 더 높은 감쇠 특성이 요구되고 있으며, 특히 송신 채널, 수신 채널과 같이 상당히 근접해 있는 경우에는, 특정 대역에서 더 높은 감쇠비가 요구된다. 종래의 유전체 필터에서는 감쇠극을 유발하기 위하여 공진기를 하나 더 사용하거나, 외부에 캐패시턴스 또는 인덕터를 사용하여 왔으나, 이로 인하여 필터를 소형화하기 어려운 문제가 있다.In addition, today's dielectric filters, where the spacing between communication channels are getting closer, are demanding higher attenuation characteristics, especially when they are quite close, such as transmit and receive channels, requiring higher attenuation ratios in certain bands. In the conventional dielectric filter, one more resonator is used to induce an attenuation pole, or a capacitance or an inductor has been used externally, which causes a problem that it is difficult to miniaturize the filter.

본 발명의 목적은 전술된 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래의 필터보다 소형화된, 통과 대역 보다 높은 주파수 또는 낮은 주파수 영역에서 감쇠극을 갖는 일체형 유전체 필터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an integrated dielectric filter having an attenuation pole in a higher frequency or lower frequency region than a pass band, which is smaller than a conventional filter.

본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 일체형 유전체 필터는 유전체 블록, 상기 유전체 블록의 하나의 개방면을 제외하고 외부면을 덮는 외부 전극, 상기 유전체 블록의 상기 개방면에서 후면방향으로 관통하도록 형성되며 내부면이 전극으로 채워진 다수개의 공진홀, 상기 외부 전극 중 일부분을 나머지 다른 부분과 절연시켜 형성하되, 상기 개방면상의 공진홀쪽으로 연장하여 형성한 입출력 전극, 상기 각 공진홀들 내의 전극에 연장되며 각기 선정된 간격 만큼 이격되어 형성된 전극 패턴들, 및 상기 각각의 전극 패턴들과 대응되는 위치에 형성된 접지 전극들을 구비하여, 상기 접지 전극들과 이에 대응되는 상기 전극 패턴들 사이에 형성되는 캐패시터의 전극 간격, 및 상기 전극 패턴들 사이에 형성되는 캐패시터의 전극 간격을 조절하여 결합량을 조절하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the invention, the integral dielectric filter is formed to pass through the dielectric block, an external electrode covering the outer surface except one open surface of the dielectric block, the rear surface from the open surface of the dielectric block A plurality of resonant holes in which an inner surface is filled with electrodes, a portion of the outer electrode is insulated from the other portions, and an input / output electrode formed by extending toward the resonant hole on the open surface and extending in the electrodes in the respective resonant holes; Electrodes of capacitors formed between the ground electrodes and the electrode patterns corresponding to the electrode patterns, the electrode patterns being spaced apart by a predetermined interval, and the ground electrodes formed at positions corresponding to the respective electrode patterns; Spacing, and the electrode spacing of the capacitor formed between the electrode patterns to adjust the amount of coupling. That is to be characterized.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 공진홀들 간의 결합을 위해 상기 전극 패턴 사이에 형성된 캐패시터와 상기 공진홀들 사이에 병렬 결합된 단락 전송 선로의 공진 주파수가 통과 대역보다 낮은 주파수 영역에서 존재하도록 설계된다.According to still another aspect of the present invention, a capacitor formed between the electrode patterns for coupling between the resonance holes and a resonance frequency of a short transmission line coupled in parallel between the resonance holes exist in a frequency region lower than a pass band. Is designed.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 공진홀들 간의 결합을 위해 상기 전극 패턴 사이에 형성된 캐패시터와 상기 공진홀들 사이에 병렬 결합된 단락 전송 선로의 공진 주파수가 통과 대역보다 높은 주파수 영역에서 존재하도록 설계된다.According to another feature of the present invention, the resonant frequency of the capacitor formed between the electrode pattern for coupling between the resonant holes and the short-circuit transmission line coupled in parallel between the resonant holes is present in the frequency region higher than the pass band. Is designed.

도 1은 종래 기술에 따른 일체형 유전체 필터의 하나의 실시예를 나타낸 사시도.1 is a perspective view of one embodiment of an integrated dielectric filter according to the prior art;

도 2a는 종래 기술에 따른 일체형 유전체 필터의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.2A is a perspective view of another embodiment of an integrated dielectric filter in accordance with the prior art;

도 2b는 도 2a에 도시된 일체형 유전체 필터의 A-A'선 단면도.FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of the integrated dielectric filter shown in FIG. 2A;

도 3a는 종래 기술에 따른 일체형 유전체 필터의 또 다른 일례를 나타낸 사시도.Figure 3a is a perspective view showing another example of an integrated dielectric filter according to the prior art.

도 3b는 도 3a에 도시된 일체형 유전체 필터의 b-b'선 단면도.3B is a cross-sectional view taken along the line b-b 'of the integral dielectric filter shown in FIG. 3A.

도 4는 본 발명에 따른 일체형 유전체 필터의 구조를 나타낸 도면.4 shows the structure of an integrated dielectric filter in accordance with the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 일체형 유전체 필터의 등가회로도.5 is an equivalent circuit diagram of an integrated dielectric filter in accordance with the present invention.

도 6은 통과 대역 보다 높은 주파수 영역에서 감쇠극을 갖는 주파수 전달 특성을 나타낸 그래프.6 is a graph showing frequency transfer characteristics with attenuation poles in the frequency region higher than the pass band.

도 7은 통과 대역 보다 낮은 주파수 영역에서 감쇠극을 갖는 주파수 전달 특성을 나타낸 그래프.7 is a graph showing frequency transfer characteristics with an attenuation pole in the frequency region lower than the pass band.

도 8은 외부 단자와 공진기 사이에 형성된 결합용 캐패시터에 있어서, 그 전극의 폭을 1mm로 고정한 경우, 전극 간격의 변화에 따른 캐패시턴스 값 (C01)의 변화를 도시한 그래프.FIG. 8 is a graph showing a change in capacitance value C01 according to a change in electrode spacing when a coupling capacitor formed between an external terminal and a resonator is fixed at 1 mm in width;

도 9는 공진기와 접지면 사이에 형성된 캐패시터에 있어서, 그 전극의 폭을 1mm로 고정한 경우에, 전극 간격의 변화에 따른 캐패시턴스 값 (Cg)의 변화를 도시한 그래프.Fig. 9 is a graph showing a change in capacitance value Cg according to a change in electrode spacing when a capacitor formed between a resonator and a ground plane is fixed to 1 mm in width.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

401 : 유전체 블록401: dielectric block

402, 403, 404 : 공진홀402, 403, 404: resonance hole

405, 406, 407 : 전극 패턴405, 406, 407: electrode pattern

408 : 개방면408: open face

409, 410, 411 : 접지 전극409, 410, 411: ground electrode

412, 413 : 입출력 전극412 and 413: input and output electrode

414 : 외부 전극414: external electrode

이하 도면을 참조하여 본원 발명을 설명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

도 4는 본 발명에 따른 일체형 유전체 필터의 사시도로서, 1/4 파장의 TEM 모드 구형 공진기를 횡배열하여 일체화시킨 구조를 도시하고 있다.Fig. 4 is a perspective view of an integrated dielectric filter according to the present invention, showing a structure in which a TEM mode spherical resonator having a quarter wavelength is arranged side by side and integrated.

도 4를 통해 그 구성을 구체적으로 살펴보면, 유전체 블록(401)은 한쪽에 개방면(408)을 갖는 형태로서, 개방면에서 후면방향으로 관통하도록 형성된 다수의 공진홀들(402, 403, 404)과, 이 공진홀들(402, 403, 404) 각각에 접하여 연장되며 각기 선정된 간격만큼 이격되어 형성된 전극 패턴들(405, 406, 407)과, 유전체 블록(401)의 개방면을 제외하고 외부면을 덮는 외부 전극(414)과, 이 외부 전극(414) 중 일부분을 나머지 다른 부분과 절연시켜 형성한 입출력 전극(412, 413)과, 상기 각각의 전극 패턴들(405, 406, 407)과 대응되는 위치에 형성된 접지 전극들(409, 410, 411)로 이루어져 있다. 여기서, 공진홀들(402, 403, 404)의 내부는 금속 전극으로 형성되어 있다.Looking at the configuration in detail with reference to Figure 4, the dielectric block 401 has an open surface 408 on one side, a plurality of resonant holes 402, 403, 404 formed to penetrate in the rear direction from the open surface The electrode patterns 405, 406, and 407 are formed to extend in contact with each of the resonance holes 402, 403, and 404, and are spaced apart from each other by a predetermined interval, except for the open surface of the dielectric block 401. An outer electrode 414 covering the surface, an input / output electrode 412 and 413 formed by insulating a part of the outer electrode 414 from the other part, and the respective electrode patterns 405, 406 and 407. The ground electrodes 409, 410, and 411 formed at corresponding positions are formed. Here, the insides of the resonance holes 402, 403, and 404 are formed of metal electrodes.

본 발명에 따른 유전체 블록 내의 각 공진기는 인접한 공진기와 자체적으로 전자기 결합을 이루며, 기본적으로 각 공진기의 공진 주파수는 필터의 길이와 필터를 구성하는 유전체 재료의 유전율에 의해 결정된다. 하나의 필터를 구성하는 각 공진기는 각기 다른 공진 주파수를 가지며, 개방면(408) 위에 배치된 전극 패턴들(409, 410, 411)에 의해 형성된 결합용 캐패시터(C12, C23)에 의해 알맞은 공진기간의 결합을 구현하여 원하는 통과 대역을 갖는 필터가 된다. 본 발명에서는 공진기에 접하여 연장 형성된 전극 패턴(405, 406, 407)과 접지 전극(409, 410, 411) 사이에 형성되는 캐패시터(Cg1, Cg2, Cg3)를 개방면 상에 구성하여 등가 회로 설계시 고려해야 하는 음의 임피던스를 흡수함으로써 각 공진기 길이를 동일하게 하여 하나의 블록으로 필터 제작이 가능하게 하였다. 또한, 외부 입출력 단자와의 연결을 위해 표면 실장이 가능하도록 필터의 한 쪽면에 도체 일부분이 제거된 형태로 2개의 입출력 전극(412, 413)을 구성하였으며, 이 입출력 전극(412, 413)은 전극 패턴(405, 406, 407)과의 사이에 입출력 캐패시터(C1, C34)를 형성함으로써, 캐패시턴스 결합을 이루도록 하였다.Each resonator in the dielectric block according to the present invention makes its own electromagnetic coupling with an adjacent resonator, and basically the resonant frequency of each resonator is determined by the length of the filter and the dielectric constant of the dielectric material constituting the filter. Each resonator constituting one filter has a different resonant frequency and is adapted by the coupling capacitors C 12 , C 23 formed by the electrode patterns 409, 410, 411 disposed on the open surface 408. By combining the resonance period, a filter having a desired pass band is obtained. In the present invention, the capacitors C g1 , C g2 , and C g3 formed between the electrode patterns 405, 406, 407 extending in contact with the resonator and the ground electrodes 409, 410, and 411 are configured on the open surface of the equivalent. By absorbing the negative impedance to be considered in the circuit design, the length of each resonator is the same, making it possible to manufacture the filter in one block. In addition, two input / output electrodes 412 and 413 are formed by removing a portion of the conductor from one side of the filter to allow surface mounting for connection with an external input / output terminal. The input / output electrodes 412 and 413 are electrodes Input and output capacitors C 1 and C 34 are formed between the patterns 405, 406, and 407 to achieve capacitance coupling.

도 5는 도 4에 도시된 일체형 유전체 필터의 등가 회로도이다.FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the integrated dielectric filter shown in FIG. 4.

도 5를 참조하면, Pin과 Pout은 입출력 단자를 나타내며, C1과 C34는 입출력 전극(412, 413)과 전극 패턴(405, 407)간의 입출력 결합 캐패시터에 해당되고, C12및 C23는 공진기들간의 결합 캐패시터를 나타내며, Cg1, Cg2, 및 Cg3은 공진기와 접지 전극(409, 410, 411) 사이에 설계된 캐패시터를 나타냈고, 또한 각 공진기는 전송선(Z1, Z2및 Z3)으로 나타냈다. 이들 각 공진기들 간의 결합에 의한 특성 임피던스는 Z12와 Z23으로 나타냈다. 즉, Z12와 Z23은 각기 공진기 1과 2 사이의 결합에 의한 특성 임피던스와 공진기 2와 3 사이의 결합에 의한 특성 임피던스를 나타내는 것이며, 이는 공진홀들 간의 결합을 위해 상기 전극 패턴 사이에 형성된 캐패시터 C12및 C23와 공진홀들 사이에 병렬 결합된 단락 전송 선로이다.Referring to FIG. 5, Pin and Pout represent input / output terminals, C 1 and C 34 correspond to input / output coupling capacitors between the input / output electrodes 412 and 413 and the electrode patterns 405 and 407, and C 12 and C 23 C g1 , C g2 , and C g3 represent capacitors designed between the resonators and the ground electrodes 409, 410, 411, and each resonator has a transmission line (Z 1 , Z 2 and Z). 3 ). The characteristic impedance due to the coupling between these resonators is represented by Z 12 and Z 23 . That is, Z 12 and Z 23 respectively represent characteristic impedance due to coupling between resonators 1 and 2 and characteristic impedance due to coupling between resonators 2 and 3, which are formed between the electrode patterns for coupling between resonance holes. It is a short-circuit transmission line coupled in parallel between the capacitors C 12 and C 23 and the resonance holes.

이렇게 전송선(Z1, Z2, Z3)으로 나타낸 각 공진기의 특성 임피던스는 2차원 유한 요소법에 의해 우모드 및 기모드 특성 임피던스를 계산하여 구하였다. 이 때, Z12는 다음과 같은 수학식 1을 이용하여 구할 수 있다.The characteristic impedances of the resonators represented by the transmission lines Z 1 , Z 2 , and Z 3 were calculated by calculating the right mode and pre-mode characteristic impedances by the two-dimensional finite element method. In this case, Z 12 may be obtained by using Equation 1 below.

여기서, Z는 특성 임피던스를 나타내며, Zo는 기모드(odd mode) 특성 임피던스를, Ze는 우모드(even mode) 특성 임피던스를 나타낸다.In this case, Z represents a characteristic impedance, Z o represents an odd mode characteristic impedance, and Z e represents an even mode characteristic impedance.

본 발명에서 유전체 블록(401)내의 공진홀들(402, 403, 404)은 모두 같은 크기로 하였으며, 좌우 대칭이므로 Z1=Z3이고, Z12=Z23이다. 도 2에서 각 캐패시터 C1, C12, C23, C34, Cg1, Cg2, Cg3의 용량은 다음 수학식들 2 내지 6에 의해 구해진다.In the present invention, the resonant holes 402, 403, and 404 in the dielectric block 401 are all the same size, and since they are symmetrical, Z 1 = Z 3 and Z 12 = Z 23 . In FIG. 2, the capacity of each capacitor C 1 , C 12 , C 23 , C 34 , C g1 , C g2 , C g3 is obtained by the following Equations 2 to 6.

여기서, J는 J-인버터, ωo는 공진 필터의 통과 대역의 중심 각주파수, Y는 전송선의 특성 어드미턴스, θr는 통과 대역의 중심 각주파수에서 전송선의 전기적 길이, GA및 GB는 입출력 컨덕턴스이다.Where J is the J-inverter, ω o is the central angular frequency of the pass band of the resonant filter, Y is the characteristic admittance of the transmission line, θ r is the electrical length of the transmission line at the center angular frequency of the pass band, and G A and G B are input and output conductances. to be.

Cg값은 결합에 의한 음의 임피던스를 흡수할 만큼의 값으로 초기에 설정하여 설계하였다. 이와 같은 구조의 필터는 통과 대역 보다 낮은 주파수 또는 높은 주파수 영역에서 감쇠극을 갖는데, 여기서 Z12및 Z23와 이와 병렬로 연결된 캐패시터 C12, C23의 캐패시턴스 값에 의한 공진 주파수가 감쇠극의 주파수를 결정하는 것이다.The C g value was initially set up to absorb the negative impedance due to the coupling. Such a filter has an attenuation pole in the lower or higher frequency region than the pass band, where the resonance frequency of the capacitance of Z 12 and Z 23 and the capacitors C 12 and C 23 connected in parallel is the frequency of the attenuation pole. To determine.

따라서, 공진 주파수가 통과 대역 보다 높게 설계될 경우에는 도 6에서와 같이 통과 대역보다 높은 주파수 영역에서 감쇠극을 갖는 주파수 전달 특성(곡선(600)으로 표시됨)을 나타내며, 공진 주파수가 통과 대역 보다 낮게 설계될 경우에는 도 7에서와 같이 통과 대역 보다 낮은 주파수 영역에서 감쇠극을 갖는 주파수 전달 특성(곡선(700)으로 표시됨)을 나타낸다.Therefore, when the resonant frequency is designed to be higher than the pass band, as shown in FIG. 6, the resonant frequency exhibits a frequency transmission characteristic (denoted by the curve 600) in the frequency region higher than the pass band, and the resonant frequency is lower than the pass band. In the case of design, as shown in FIG.

도 8 및 도 9는 캐패시터의 폭을 일정하게 한 상태에서 전극 패턴(409, 410, 411)의 전극 간격 변화에 따른 캐패시턴스 값의 변화를 나타낸 것으로, 도면에서와 같은 주파수 전달 특성을 갖는 필터는 주파수 할당이 협대역으로 가는 현추세에 부합하며, 기존의 유전체 필터에서 감쇠극을 갖도록 하기 위하여 하나의 공진기를 더 이용하거나, 외부에 캐패시터 또는 인덕터를 사용한 경우에 비해 필터의 크기를 소형화할 수 있다. 또한 이와 같이 감쇠극의 위치가 서로 반대이며, 상이한 통과 대역을 갖는 2개의 필터를 결합하여 듀플렉서로서도 사용할 수 있다.8 and 9 illustrate changes in capacitance values according to electrode spacing changes of the electrode patterns 409, 410, and 411 in a state where the width of the capacitor is constant. A filter having a frequency transfer characteristic as shown in FIG. The allocation corresponds to a narrow band trend, and the size of the filter can be smaller than that of using one resonator or having an external capacitor or inductor to have an attenuation pole in the existing dielectric filter. In this way, the positions of the attenuation poles are opposite to each other, and two filters having different pass bands can be combined and used as a duplexer.

도 8은 하나의 유전체 1/4 파장 TEM 모드 공진기의 개방단(408) 상부에 외부 단자와 공진기 사이에 결합용 캐패시터(C12, C23)에 대하여, 전극의 폭을 1mm로 하고, 전극 간격을 변화시켜가며 유한 요소법으로 해석하였을 때 얻어진 공진 주파수 및 노치(notch) 주파수를 아래와 같은 수학식 7을 이용하여 계산된 C1값의 변화를 나타내고 있다.8 shows an electrode width of 1 mm with respect to the coupling capacitors C 12 and C 23 between the external terminal and the resonator on the open end 408 of one dielectric quarter wavelength TEM mode resonator. The change in the C 1 value calculated using Equation 7 below represents the resonance frequency and notch frequency obtained when analyzed by the finite element method.

여기서, ωn은 노치 각주파수, ωo는 공진 각주파수, θr는 공진기의 전기적 길이, ZA는 공진기의 특성 임피던스이다.Where ω n is the notch angular frequency, ω o is the resonant angular frequency, θ r is the electrical length of the resonator, and Z A is the characteristic impedance of the resonator.

도 9는 하나의 유전체 1/4 파장 TEM 모드 공진기의 개방단 상부에서 공진기와 접지 전극(409, 410, 411) 사이에 구현된 캐패시터들(Cg1, Cg2, Cg3)에 대하여, 전극의 폭을 1mm로 하고, 전극 간격을 변화시켜가며 유한 요소법으로 해석하였을 때 얻어진 공진 주파수를 아래와 같은 수학식 8을 이용하여 계산된 Cg값의 변화를 나타내고 있다.9 shows capacitors C g1 , C g2 , C g3 implemented between the resonator and ground electrodes 409, 410, 411 above the open end of one dielectric quarter wave TEM mode resonator. The resonance frequency obtained when the width is 1mm and the electrode spacing is changed by the finite element method is used to represent the change in the C g value calculated using Equation 8 below.

여기서, ωo는 공진 각주파수, θr은 공진기의 전기적 길이, ZA는 공진기의 특성 임피던스이다.Where ω o is the resonant angular frequency, θ r is the electrical length of the resonator, and Z A is the characteristic impedance of the resonator.

도 8 및 도 9와 같은 그래프로부터 원하는 캐패시턴스 값을 가지는 캐패시터의 구조를 결정할 수 있다. 이와 같은 분석을 통해 통과 대역 필터의 등가 회로로부터 구해진 각 결합용 캐패시턴스의 값을 알맞은 구조로 구현할 수 있다.It is possible to determine the structure of a capacitor having a desired capacitance value from the graphs of FIGS. 8 and 9. Through this analysis, each coupling capacitance value obtained from the equivalent circuit of the passband filter can be implemented with a suitable structure.

전술된 바와 같이, 본 발명은 통과 대역 보다 낮은 주파수 또는 높은 주파수 영역에서 감쇠극을 갖는 주파수 전달 특성을 얻을 수 있는 이점을 가진다. 또한, 감쇠극을 가지면서도 필터의 크기를 소형화할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of obtaining a frequency transfer characteristic having an attenuation pole in the lower or higher frequency region than the pass band. In addition, there is an advantage that the size of the filter can be miniaturized while having an attenuation pole.

Claims (3)

일체형 유전체 필터에 있어서:In an integrated dielectric filter: 유전체 블록,Dielectric block, 상기 유전체 블록의 하나의 개방면을 제외하고 외부면을 덮는 외부 전극,An external electrode covering an outer surface except for one open surface of the dielectric block, 상기 유전체 블록의 상기 개방면에서 후면방향으로 관통하도록 형성되며 내부면이 전극으로 채워진 다수개의 공진홀,A plurality of resonance holes formed to penetrate in the rear direction from the open surface of the dielectric block and having an inner surface filled with electrodes; 상기 외부 전극 중 일부분을 나머지 다른 부분과 절연시켜 형성하되, 상기 개방면상의 공진홀쪽으로 연장하여 형성한 입출력 전극,An input / output electrode formed by insulating a part of the external electrode from the other part and extending toward the resonance hole on the open surface; 상기 각 공진홀들 내의 전극에 연장되며 각기 선정된 간격 만큼 이격되어 형성된 전극 패턴들, 및Electrode patterns extending from the electrodes in the resonance holes and spaced apart by predetermined intervals, respectively; 상기 각각의 전극 패턴들과 대응되는 위치에 형성된 접지 전극들을 구비하여,With ground electrodes formed at positions corresponding to the respective electrode patterns, 상기 접지 전극들과 이에 대응되는 상기 전극 패턴들 사이에 형성되는 캐패시터의 전극 간격, 및 상기 전극 패턴들 사이에 형성되는 캐패시터의 전극 간격을 조절하여 결합량을 조절하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 일체형 유전체 필터.An integrated dielectric material configured to adjust an amount of coupling by adjusting an electrode gap of a capacitor formed between the ground electrodes and the electrode patterns corresponding thereto, and an electrode gap of a capacitor formed between the electrode patterns; filter. 제1항에 있어서, 상기 공진홀들 간의 결합을 위해 상기 전극 패턴 사이에 형성된 캐패시터와 상기 공진홀들 사이에 병렬 결합된 단락 전송 선로의 공진 주파수가 통과 대역보다 낮은 주파수 영역에서 존재하도록 설계된 것을 특징으로 하는 일체형 유전체 필터.The method of claim 1, wherein the resonant frequency of the capacitor formed between the electrode pattern for coupling between the resonant holes and the short-circuit transmission line coupled in parallel between the resonant holes is designed to exist in a frequency region lower than the pass band. Integrated dielectric filter. 제1항에 있어서, 상기 공진홀들 간의 결합을 위해 상기 전극 패턴 사이에 형성된 캐패시터와 상기 공진홀들 사이에 병렬 결합된 단락 전송 선로의 공진 주파수가 통과 대역보다 높은 주파수 영역에서 존재하도록 설계된 것을 특징으로 하는 일체형 유전체 필터.The method of claim 1, wherein the resonant frequency of the capacitor formed between the electrode pattern for coupling between the resonant holes and the short-circuit transmission line coupled in parallel between the resonant holes is present in a frequency region higher than the pass band. Integrated dielectric filter.
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