KR20010073661A - 노치패턴을 가진 유전체 필터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노치패턴을 가진 유전체 필터에 관한 것으로, 상면 및 상기 상면에 연결된 일측벽면의 양측 소정부분을 제외한 나머지 부분이 모두 전도성 금속으로 도금된 접지면을 형성하며, 상기 비도금부인 상면에 전도성 금속으로 도금된 다수의 패턴이 형성된 유전체 블록; 상기 유전체 블록 일측벽면의 비도금부 중 하나에 구비되며, 외부로부터 신호가 입력되도록 형성된 입력전극; 상기 유전체 블록의 상하면을 관통하도록 형성되어, 그 하단부가 상기 유전체 블록의 접지면인 하면에 단락되며, 상기 입력전극을 통해 입력된 신호를 공진시키고 전파시키기 위해 상기 유전체 블록의 상면에 형성된 패턴에 의해 서로 연결되는 적어도 2개 이상의 공진기; 및 상기 유전체 블록 일측벽면의 비도금부 중 나머지 하나에 구비되며, 상기 각각의 공진기에서 공진된 신호를 외부로 출력시키기 위한 출력전극을 구비하여, 인접한 공진기 사이 뿐만아니라 인접하지 않은 공진기 사이에도 결합이 이루어져 송신 및 수신주파수에 근접한 주파수대역에서 높은 감쇠극을 얻을 수 있도록 구현하므로써, 공진기의 수를 증가시키지 않고도 저지대역에서의 감쇠특성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 무선통신 시스템의 단말기에 장착되는 유전체 필터에 관한 것으로, 특히 공진기의 갯수를 증가시키지 않고도 높은 감쇠극을 얻을 수 있도록 구현하여, 저지대역에서의 감쇠특성을 향상시킬 수 있으면서도, 각 공진기간의 결합량 조절이 용이한 노치패턴을 가진 유전체 필터에 관한 것이다.
최근에는, 이동통신, 개인통신, 위성통신 및 IMT-2000과 같은 무선통신 시스템 단말기의 주파수 효율을 향상시키기 위하여, 서로 근접한 송신 및 수신주파수 대역을 사용하므로, 상기 단말기에 이용되는 필터에는 저지대역에서의 높은 감쇠특성이 요구되고 있다.
그러면, 첨부된 도1 내지 도3을 참조하여 종래 기술의 제1 내지 제3실시예에 따른 유전체 필터에 대하여 간략히 설명한다.
도1에 도시된 종래 기술의 제1실시예에 따른 유전체 필터는 유전체 블록(10)과, 상기 유전체 블록(10)의 상하면을 관통하도록 형성된 제1 내지 제6공진기(11, 12, 13, 14, 15, 16)를 포함한다.
상기 각각의 공진기(11 내지 16)는 유전체 블록(10)의 상하면을 관통하도록 형성된 관통홀의 내벽면을 전도성 금속으로 도금하므로써, 형성된다. 그리고, 상기 유전체 블록(10)은 그 상면을 제외한 모든 벽면이 전도성 금속으로 도금된다. 이에 따라, 상기 유전체 블록(10)의 상면은 전기적으로 개방되며, 상기 유전체 블록(10)의 상면을 제외한 나머지 벽면은 접지면을 형성한다.
그리고, 상기 유전체 블록(10)의 상면에는 인접한 두 공진기간의 결합량을 조절하기 위한 다수의 슬롯(17)과, 유전체 필터의 저지대역에서의 감쇠특성을 향상시키기 위한 리액턴스(18)가 형성된다. 여기서, 상기 각 슬롯(17)의 내벽면은 전도성 금속으로 도금되며, 상기 슬롯(17)의 크기를 조절하므로써, 상기한 필터의 공진기간의 결합량을 조절하는 것이 가능하게 된다. 상기 리액턴스(18)는 두 개의 공진기, 즉 제2 및 제5공진기(12, 15)를 연결시키며, 상기 리액턴스(18)에 의해 연결된 두 제공진기(12, 15)의 사이에는 리액턴스(18)에 의해 연결되지 않은 공진기(13, 14)가 존재하도록 형성된다. 이러한 리액턴스(18)는 코일, 캐패시터 및 리드와이어 등으로 이루어진다.
또한, 도2에 도시된 종래 기술의 제2실시예에 따른 유전체 필터는 제1 내지 제7공진기(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)가 상하면을 관통하도록 형성된 유전체 블록(20)을 구비한다.
그리고, 상기 제1 및 제2공진기(21, 22) 사이에는 전기적인 길이가 λ/4(λ는 공진주파수의 파장)인 제1전송선로(28)가 형성되고, 제2 및 제3공진기(22, 23) 사이에도 전기적인 길이가 λ/4인 제2전송선로(29)가 형성된다. 이에 따라, 상기한 종래의 유전체 필터는 인버터 회로로 다수의 감쇠극 특성을 갖는다. 이때, 상기 각각의 공진기 간에는 자계결합이 형성되며, 상기 각각의 공진기는 원하는 필터특성을 갖도록 개별적으로 튜닝(turning)된다.
한편, 상기한 바와 같이 구성된 종래 기술의 제2실시예에 따른 유전체 필터가 듀플렉서에 응용될 경우에는, 다수개의 홀을 형성하여 공진극점을 다수개 형성할 수 있다.
또한, 도3에 도시된 종래 기술의 제3실시예에 따른 유전체 필터는, 상면에 전기적인 개방면이 형성되되 그 측벽 및 하면에는 전도성 금속으로 도금된 접지면이 형성되고, 상하면을 관통하도록 형성된 제1 내지 제4공진기(31, 32, 33, 34)가 구비된 유전체 블록(30)을 포함한다.
상기 유전체 블록(30)의 개방면인 상면에는 각 공진기(31 내지 34)의 상단부에 연결된 제1 내지 제4공진기 패턴(31a, 32a, 33a, 34a)과, 상기 제2 및 제3공진기 패턴(32a, 33a)의 사이와 제3 및 제4공진기 패턴(33a, 34a)의 사이에 각각 형성된 2개의 제1금속패턴(35)이 구비된다. 여기서, 상기 제1금속패턴(35)의 양단부는 유전체 블록(30)의 접지면인 양측벽면에 각각 연결된다. 그리고, 상기 제1 및 제2공진기 패턴(31a, 32a)의 사이에는 제2금속패턴(36)이 형성되며, 상기 제2금속패턴(36)의 일단부는 유전체 블록(30)의 일측벽면에 연결되고, 타단부는 유전체 블록(30)의 타측벽면으로부터 소정간격(T)만큼 이격된 개방부(37)를 형성한다.
상기한 바와 같이 구성된 종래 기술의 유전체 필터는, 각각의 제1금속패턴(35)과 제2 내지 제4공진기 패턴(32a 내지 34a) 사이에 로딩 커패시턴스(loading capacitance)가 형성되며, 상기 제1공진기 패턴(31a)과 제2공진기패턴(32a) 사이에도 역시 로딩 커패시턴스가 형성된다. 이때, 상기 제1 및 제2공진기 패턴(31a, 32a) 사이의 로딩 커패시턴스는 제2금속패턴(36)에 의해 형성된 개방부(37)의 크기에 따라 조절된다. 즉, 상기 개방부(37)의 크기를 조절하므로써, 상기 제1 및 제2공진기 패턴(31a, 32a) 사이의 로딩 커패시턴스가 조절될 수 있다.
그러나, 상기한 종래 기술의 제1실시예에 따른 유전체 필터는, 리액턴스를 사용하여 저지대역에서의 감쇠특성을 향상시키기 위해 3개 이상의 공진기가 형성되어야 하므로, 필터의 크기가 대형화되며, 일단 가공된 슬롯의 축소 및 확대가 곤란하므로, 상기 필터가 가공된 후에는 공진기간의 결합량을 조절하는 것이 곤란한 문제점을 가지고 있었다.
그리고, 상기한 종래 기술의 제2실시예에 따른 유전체 필터가 듀플렉서에 응용될 경우, 수신필터와 결합하고 있는 송신필터의 통과대역 끝부분에 형성된 감쇠극이 송수신필터의 인터페이스에서 받아들일 수 없는 임피던스 불평형을 발생하기 때문에, 감쇠극(transmission zero) 수가 제한되어, 결과적으로 필터의 저지대역 특성이 저하되며, 상기한 이유로 듀플렉서의 송수신 필터 설계에는 제약이 따르게 되는 문제점이 있었다.
또한, 상기한 종래 기술의 제3실시예에 따른 유전체 필터는, 제2금속패턴에 의해 형성된 개방부의 크기를 조절하므로써, 결합량을 조절할 수는 있지만, 저지대역에서의 감쇠특성을 향상시키기 위해서는 공진기의 갯수가 증가되어야 하므로, 필터의 크기가 대형화되는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 인접한 공진기 사이 뿐만아니라 인접하지 않은 공진기 사이에도 결합이 이루어져 송신 및 수신주파수에 근접한 주파수대역에서 높은 감쇠극을 얻을 수 있도록 구현하므로써, 공진기의 수를 증가시키지 않고도 저지대역에서의 감쇠특성을 향상시킬 수 있는 노치패턴을 가진 유전체 필터를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 필터의 동작을 위해 필요한 공진기와 접지면 사이의 결합 및 공진기와 공진기 사이의 결합을 용이하게 조절할 수 있는 노치패턴을 가진 유전체 필터를 제공함에 다른 목적이 있다.
그리고, 공진기의 갯수를 증가시키지 않아도 되므로, 필터를 소형화시킬 수 있는 노치패턴을 가진 유전체 필터를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
도1은 종래 기술의 유전체 필터의 제1실시예를 나타낸 사시도.
도2는 종래 기술의 유전체 필터의 제2실시예를 나타낸 사시도.
도3은 종래 기술의 유전체 필터의 제3실시예를 나타낸 평면도.
도4는 본 발명에 따른 노치패턴을 가진 유전체 필터의 제1실시예를 나타낸 사시도.
도5는 도4에 도시된 유전체 필터의 주파수 전달특성을 나타낸 그래프.
도6은 본 발명에 따른 노치패턴을 가진 유전체 필터의 제2실시예를 나타낸 평면도.
도7은 본 발명에 따른 노치패턴을 가진 유전체 필터의 제3실시예를 나타낸 평면도.
도8은 본 발명에 따른 노치패천을 가진 유전체 필터의 제4실시예를 나타낸 평면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 유전체 블록 110,120,130,140 : 제1,제2,제3,제4공진기
150 : 입력전극 160 : 출력전극
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상면 및 상기 상면에 연결된 일측벽면의 양측 소정부분을 제외한 나머지 부분이 모두 전도성 금속으로 도금된 접지면을 형성하며, 상기 비도금부인 상면에 전도성 금속으로 도금된 다수의 패턴이 형성된 유전체 블록; 상기 유전체 블록 일측벽면의 비도금부 중 하나에 구비되며, 외부로부터 신호가 입력되도록 형성된 입력전극; 상기 유전체 블록의 상하면을 관통하도록 형성되어, 그 하단부가 상기 유전체 블록의 접지면인 하면에 단락되며, 상기 입력전극을 통해 입력된 신호를 공진시키고 전파시키기 위해 상기 유전체 블록의상면에 형성된 패턴에 의해 서로 연결되는 적어도 2개 이상의 공진기; 및 상기 유전체 블록 일측벽면의 비도금부 중 나머지 하나에 구비되며, 상기 각각의 공진기에서 공진된 신호를 외부로 출력시키기 위한 출력전극을 포함하는 노치패턴을 가진 유전체 필터를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 노치패턴을 가진 유전체 필터의 바람직한 여러 가지 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노치패턴을 가진 유전체 필터는 상면 및 상기 상면에 연결된 일측벽면의 양측 소정부분을 제외한 나머지 부분이 모두 전도성 금속으로 도금된 유전체 블록(100)과, 상기 유전체 블록(100)의 상하면을 관통하도록 형성된 제1 내지 제4공진기(110, 120, 130, 140)와, 상기 유전체 블록(100) 일측벽면의 전도성 금속으로 도금되지 않은 부분에 각각 구비된 입력 및 출력전극(150, 160)을 포함한다.
상기 각각의 공진기(110 내지 140)는 유전체 블록(100)의 상하면을 관통하도록 형성된 구멍의 내벽면을 전도성 금속으로 도금하므로써, 형성된다. 그리고, 상기 유전체 블록(100)의 하면 전체 및 측벽면의 소정부분은 전도성 금속으로 도금되어 있으므로, 접지면(ground)을 형성한다. 이에 따라, 상기 각 공진기(110 내지 140)의 하단부는 전도성 금속으로 도금된 유전체 블록(100)의 하면과 전기적으로 연결된 단락단(short-circuited end)을 형성한다.
이러한 경우, 상기 유전체 블록(100)의 상면에는 각 공진기(110 내지 140)의 상단부 외주면에 연결된 제1 내지 제4공진기 패턴(112, 122, 132, 142)이 형성되며, 상기 각각의 공진기 패턴(112 내지 142)은 서로 이격되어 그들 사이에 전기적으로 개방된 다수의 제1개방부(172)를 형성한다. 이때, 상기 제2 및 제3공진기 패턴(122, 132) 사이의 제1개방부(172)에는 소정길이의 제1금속패턴(182)이 형성된다. 상기 제1금속패턴(182)은 유전체 블록(100)의 일측벽면으로부터 유전체 블록(100) 상면의 소정부분까지 연장되게 형성되어, 그 일단부가 전기적으로 개방되고 타단부는 접지면에 연결된다. 그리고, 상기 유전체 블록(100)의 상면에는 제1공진기 패턴(112)의 일측으로부터 제4공진기 패턴(142)의 일측까지 연장된 제2금속패턴(184)이 형성된다. 이때, 상기 제2금속패턴(184)은 각 공진기 패턴(112 내지 142) 및 제1금속패턴(182)으로부터 소정간격만큼 이격되게 형성되어, 상기 각 공진기 패턴(112 내지 142)과의 사이에 제2개방부(174)를 형성하고, 상기 제1금속패턴(182)과의 사이에 제3개방부(176)를 형성한다.
또한, 상기 제1 및 제4공진기 패턴(112, 142)의 일측에는 입력 및 출력전극패턴(186, 188)이 각각 소정간격만큼 이격되게 형성되며, 상기 제1공진기 패턴(112)의 일측에 형성된 입력전극패턴(186)은 입력전극(150)에 연결되고, 상기 제4공진기 패턴(142)의 일측에 형성된 출력전극패턴(188)은 출력전극(160)에 연결된다. 이때, 상기 제1공진기 패턴(112)과 입력전극패턴(186)의 사이 및 제4공진기 패턴(142)과 출력전극패턴(188)의 사이에는 전기적으로 개방된 제4개방부(178)가 각각 형성된다. 여기서, 상기 제1공진기 패턴(112)과 입력전극패턴(186) 사이에는 제4개방부(178)에 의해 입력 커패시턴스가 형성된다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 유전체 필터의 동작상태에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
마이크로파 신호가 입력전극(150)으로 전송된 경우, 상기 마이크로파 신호는 입력전극패턴(186)과 제1공진기 패턴(112) 사이의 입력 커패시턴스에 전계결합(electric field coupling)되어 제1공진기(110)로 전파되어, 제1공진기 패턴(112)의 주변에 유전체 블록(100)의 제1, 제2 및 제4개방부(172, 174, 178) 및 접지에 형성되는 커패시턴스의 주파수와 제1공진기(110)의 전기적 길이(λ/4)에 의해 형성되는 주파수와 일치할 때 공진하게 된다. 상기 제1공진기(110)의 전기적 길이(λ/4))와 제1공진기 패턴(112) 주변에 형성되는 커패시턴스의 공진 주파수 신호는 제2공진기 패턴(122)과 전계결합되어 제2공진기(120)로 전파된다. 그리고, 상기 제2공진기(120)에서 공진하는 마이크로파 신호는 제1, 제2금속패턴(182, 184) 및 제2공진기 패턴(122)과 형성되는 커패시턴스의 주파수와 제2공진기(120)의 전기적 길이(λ/4)의 주파수가 일치할 때 공진하게 된다. 상기 제2공진기(120)의 전기적 길이(λ/4)와 제2공진기 패턴(122) 주변에 형성되는 커패시턴스의 공진 주파수 신호는 제2공진기 패턴(122)과 전계결합되어 제3공진기(130)로 전파된다. 상기한 방법으로 상기 마이크로파 신호는 제3공진기(130)와 제3공진기 패턴(132)에 전파되고, 또한 제1공진기(110)와 제1공진기 패턴(112)에 형성되는 공진주파수와 동일한 방법으로 제4공진기(140)와 제4공진기 패턴(142)에 전파되어, 결국 출력전극(160)으로 전파된다.
상기한 본 실시예의 유전체 필터에서, 상기 제2금속패턴(184)이 제1 내지 제4공진기(110 내지 140)의 전기적 길이(λ/4)보다 아주 작은 경우에는 집중정수소자로 커패시턴스 형성되어 전계결합이 이루어지게 된다.
상기 제2금속패턴(184)과 각 공진기 패턴(112, 122, 132, 142) 사이에 형성된 제2개방부(174)에 커패시턴스가 형성되어, 제2금속패턴(184)과 접지면 사이에 전자계 결합이 일어나게 되며, 이는 공진주파수의 결정에 영향을 미치게 된다. 또한, 상기 제2금속패턴(184)이 전기적 길이(λ/4)를 갖는 경우, 상기 제2금속패턴(184)은 전송선로와 같은 동작을 하게 되며, 이때 상기 전송선로는 하나의 임피던스 인버터로 동작하므로, 본 실시예에서의 유전체 필터가 노치(notch) 특성을 갖는 유전체 필터로서 동작할 수 있게 되는 것이다.
더욱이, 상기 유전체 블록의 상면에 형성된 제2금속패턴(184)과 제1금속패턴(182) 사이의 제3개방부(176)를 0.4mm(millimeters)보다 좁게할 경우, 통과대역보다 낮은 저지대역에서의 노치 기울기가 급격해지고, 상기 제3개방부(176)를 0.4mm보다 넓게할 경우, 통과대역보다 낮은 저지대역에서의 노치 기울기가 완만해진다.
뿐만아니라, 상기 유전체 블록의 상면에 형성된 제2공진기 패턴(122)과 제1금속패턴(182) 사이의 제1개방부(172)를 0.3mm보다 좁게하면 통과대역보다 높은 저지대역에서 노치 기울기가 급격해지고, 상기 제2공진기 패턴(122)과 제1금속패턴(182) 사이의 제1개방부(172)를 0.3mm보다 넓게하면 통과대역보다 높은 저지대역에서 노치 기울기가 완만해지는 특성을 가진다.
상기한 바와 같이 구성되어 동작되는 본 발명의 제1실시예에 따른 노치 특성을 갖는 유전체 필터는, 첨부된 도5에 도시된 바와 같이, 통과대역보다 낮은 주파수에서 주파수가 fp1인 감쇠극이 형성되고, 통과대역보다 높은 주파수에서 주파수가 fp2인 감쇠극이 형성되므로, 감쇠극 주파수 근처에서 높은 감쇠특성을 갖는다.
한편, 본 발명은 상기한 실시예에 국한되는 것은 아니고 다음의 제2 내지 제4실시예에서와 같이 유전체 블록의 상면에 형성된 패턴의 형태를 다르게 하여 구성될 수 있다. 그러면, 첨부된 도6 내지 도8을 참조하여 본 발명의 제2 내지 제4실시예에 따른 유전체 필터에 대해 상세하게 설명하되, 상기한 제1실시예와 동일한 부분에 대해서는 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 유전체 필터는, 도6에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4공진기(210, 220, 230, 240)가 상하면을 관통하도록 형성된 유전체 블록(200)의 상면에 제1 및 제2공진기 패턴(212, 222)과 제3 및 제4공진기 패턴(232, 242)을 구획하는 중앙금속패턴(272)과, 상기 제1 및 제2공진기 패턴(212, 222)의 양측에 각각 소정간격만큼 이격되게 형성된 한 쌍의 제3금속패턴(273, 274)과, 제3 및 제4공진기 패턴(232, 242)의 양측에 각각 소정간격만큼 이격되게 형성된 한 쌍의 제4금속패턴(275, 276)을 구비한다. 또한, 상기 제1 및 제4공진기 패턴(212, 242)의 일측에는 입력 및 출력전극(도시되지 않음)에 각각 연결되는 입력 및 출력전극패턴(277, 278)이 소정간격만큼 이격되게 각각 형성된다.
여기서, 상기 중앙금속패턴(272)의 양단부는 전도성 금속으로 도금된 유전체 블록(200)의 양측벽면에 각각 연결되어, 상기 제2공진기 패턴(222)과 제3공진기 패턴(232) 간의 전계결합을 차단한다. 이에 따라, 본 실시예에서의 제1 및 제2공진기 패턴(212, 222) 및 제3 및 제4공진기 패턴(232, 242)은 각각 전계에 의해 결합되며, 제2 및 제3공진기 패턴(222, 232)은 순수한 자계에 의해서만 결합하게 된다.
이와 같이, 공진기간의 결합이 순수한 자계에 의해서만 이루어질 경우, 공진기간 임피던스 인버터 회로는 인덕턴스를 형성하기 때문에 통과대역보다 높은 위치에 하나의 감쇠극을 갖게된다. 따라서, 본 실시예에서의 유전체 필터는 제1 및 제2공진기 패턴(212, 222) 간의 결합과 제3 및 제4공진기 패턴(232, 242) 간의 결합이 전계 결합량에 따라 통과대역보다 낮은 위치에서 다수개의 감쇠극을 형성할 수 있으며, 또한 제2 및 제3공진기 패턴(222, 232) 간의 자계결합에 의해 통과대역보다 높은 위치에서 하나의 감쇠극을 갖게 되므로, 통과대역보다 높은 대역 및 낮은 대역에서의 감쇠극을 가질 수 있다.
그리고, 본 발명의 제3실시예에 따른 유전체 필터는, 도7에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4공진기(310, 320, 330, 340)이 상하면을 관통하도록 형성된 유전체 블록(300)의 상면에 제1 내지 제4공진기 패턴(312, 322, 332, 342)과, 상기 각 공진기 패턴(312 내지 342)의 양측으로부터 소정간격 이격되게 형성된 한 쌍의 제5금속패턴(372)을 구비한다. 또한, 상기 제1 및 제4공진기 패턴(312, 342)의 일측에는 입력 및 출력전극(도시되지 않음)에 각각 연결되는 입력 및 출력전극패턴(374, 376)이 각각 형성된다.
이러한 경우, 본 실시예에서의 제2 및 제3공진기 패턴(322, 332) 사이에는 약간의 전계결합이 형성된다. 이에 따라, 본 실시예의 유전체 필터에서, 제1 및제2공진기 패턴(312, 322) 간의 결합과 제3 및 제4공진기 패턴(332, 342) 간의 결합은 전계에 의한 결합이 되며, 제2 및 제3공진기 패턴(322, 332) 간의 결합은 순수한 전계만에 의한 결합이 된다. 이와 같이, 공진기 간의 결합이 순수한 전계결합만 존재할 경우, 공진기간 임피던스 인버터 회로는 커패시턴스로 형성하기 때문에 통과대역보다 낮은 위치에 하나의 감쇠극을 갖게된다. 따라서, 본 실시예에서의 유전체 필터는 제1 및 제2공진기 패턴(312, 322) 간의 결합과 제3 및 제4공진기 패턴(332, 342) 간의 결합이 전계 결합량에 따라 통과대역보다 낮은 위치에서 다수개의 감쇠극을 형성할 수 있으며, 또한 제2 및 제3공진기 패턴(322, 332) 간의 전계결합에 의해 통과대역보다 낮은 위치에서 하나의 감쇠극을 갖게 할 수 있으므로, 통과대역보다 낮은 대역에서 감쇠극을 갖게할 수 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 유전체 필터는, 도7에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4공진기(410, 420, 430, 440)이 상하면을 관통하도록 형성된 유전체 블록(400)의 상면에 제1 내지 제4공진기 패턴(412, 422, 432, 442)과, 상기 각 공진기 패턴(412 내지 442)의 양측에 소정간격만큼 이격되게 위치된 한 쌍의 제6금속패턴(472)과, 상기 두 제6금속패턴(472)의 중앙을 연결하여, 상기 제2공진기 패턴(422)과 제3공진기 패턴(432) 사이의 개방부를 구획하는 제7금속패턴(474)을 구비한다. 즉, 본 실시예에서의 유전체 블록(400) 상면에 형성된 금속패턴은 실질적으로 "H"의 형상으로 형성된다. 또한, 상기 제 및 제4공진기 패턴(412, 442)의 일측에는 입력 및 출력전극(도시되지 않음)에 각각 연결된 입력 및 출력전극패턴(476, 478)이 각각 형성된다.
이러한 경우, 본 실시예에서의 제2공진기 패턴(422)과 제3공진기 패턴(432) 간에는 전계결합이 발생하게 된다. 이에 따라, 본 실시예의 유전체 필터에서, 제1 및 제2공진기 패턴(412, 422)의 사이와 제3 및 제4공진기 패턴(432, 442)의 사이에는 전계결합이 발생하게 되며, 제2 및 제3공진기 패턴(422, 432) 사이에는 순수한 전계결합만 발생하게 된다. 그러므로, 본 실시예에서의 유전체 필터는 통과대역보다 낮은 위치에 하나의 감쇠극을 갖게 된다.
한편, 상기한 본 발명에 따른 유전체 필터의 공진기들을 결합시키기 위한 패턴의 전기적인 길이는 실질적으로 λ/4이다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
전술한 본 발명에 따른 유전체 필터는, 유전체 블록의 상면에 형성된 금속패턴에 의해 공진기 간의 결합이 인접한 공진기 뿐만아니라 멀리 위치된 공진기 간에도 영향을 미치므로, 즉 유전체 블록에 형성된 모든 공진기가 서로 결합되므로 저지대역에서의 감쇠특성이 우수하면서도, 금속패턴의 형태를 바꾸면 되므로 공진기간의 결합이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 공진기의 갯수를 증가시키지 않고도 통과대역보다 높은 위치 또는 낮은 위치에 감쇠극을 발생시키므로, 필터의 소형화가 가능하고, 또한 공진기수의 감소로 인해 삽입손실의 특성이 향상되는데 다른 효과가 있다.
Claims (9)
- 상면 및 상기 상면에 연결된 일측벽면의 양측 소정부분을 제외한 나머지 부분이 모두 전도성 금속으로 도금된 접지면을 형성하며, 상기 비도금부인 상면에 전도성 금속으로 도금된 다수의 패턴이 형성된 유전체 블록;상기 유전체 블록 일측벽면의 비도금부 중 하나에 구비되며, 외부로부터 신호가 입력되도록 형성된 입력전극;상기 유전체 블록의 상하면을 관통하도록 형성되어, 그 하단부가 상기 유전체 블록의 접지면인 하면에 단락되며, 상기 입력전극을 통해 입력된 신호를 공진시키고 전파시키기 위해 상기 유전체 블록의 상면에 형성된 패턴에 의해 서로 연결되는 적어도 2개 이상의 공진기; 및상기 유전체 블록 일측벽면의 비도금부 중 나머지 하나에 구비되며, 상기 각각의 공진기에서 공진된 신호를 외부로 출력시키기 위한 출력전극을 포함하는 노치패턴을 가진 유전체 필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 공진기들을 결합시키기 위한 패턴의 전기적 길이가 공진주파수의 λ/4인 노치패턴을 가진 유전체 필터.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 다수의 패턴이,상기 각 공진기의 상단부 외주면에 연결되며, 서로 이격되어 그들 사이에 전기적으로 개방된 다수의 제1개방부를 형성하는 다수의 공진기 패턴;상기 제1개방부 중 하나를 구획하도록 상기 유전체 블록의 상면 중앙에 형성되되, 상기 접지면인 유전체 블록의 일측벽면으로부터 상기 비도금부인 유전체 블록 상면의 소정부분까지 연장되게 형성된 제1패턴;상기 공진기 패턴의 일측에 소정간격만큼 이격되게 형성되어, 상기 각 공진기 패턴과의 사이에 제2개방부를 형성하고, 상기 제1패턴과의 사이에 제3개방부를 형성하는 제2패턴;상기 다수의 공진기의 일측에 소정간격만큼 이격되게 형성되며, 상기 입력전극에 연결되어 상기 입력전극과의 사이에 입력 커패시턴스를 형성하는 입력전극패턴; 및상기 다수의 공진기의 타측에 소정간격만큼 이격되게 형성되며, 상기 출력전극에 연결되어 상기 공진기에서 공진된 신호를 상기 출력전극에 전달하는 출력전극패턴을 포함하는 노치패턴을 가진 유전체 필터.
- 제 3 항에 있어서,통과대역보다 높은 저지대역에서의 노치 기울기를 조절할 수 있도록 상기 제1개방부의 크기가 조절가능한 것을 특징으로 하는 노치패턴을 가진 유전체 필터.
- 제 3 항에 있어서,상기 통과대역보다 낮은 저지대역에서의 노치 기울기를 조절할 수 있도록 상기 제3개방부의 크기가 조절가능한 것을 특징으로 하는 노치패턴을 가진 유전체 필터.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 다수의 패턴이,상기 각 공진기의 상단부 외주면에 연결되며, 서로 이격되게 형성된 다수의 공진기 패턴;상기 유전체 블록의 상면 중앙에 형성되어 상기 다수의 공진기를 구획하며, 그 양단부가 상기 유전체 블록의 도금된 양측벽면에 각각 연결되는 중앙패턴;상기 중앙패턴 일측에 형성된 공진기 패턴의 양측에 각각 소정간격만큼 이격되게 형성된 한 쌍의 제3패턴;상기 중앙패턴 타측에 형성된 공진기 패턴의 양측에 각각 소정간격만큼 이격되게 형성된 한 쌍의 제4패턴;상기 다수의 공진기의 일측에 소정간격만큼 이격되게 형성되며, 상기 입력전극에 연결되어 상기 입력전극과의 사이에 입력 커패시턴스를 형성하는 입력전극패턴; 및상기 다수의 공진기의 타측에 소정간격만큼 이격되게 형성되며, 상기 출력전극에 연결되어 상기 공진기에서 공진된 신호를 상기 출력전극에 전달하는 출력전극패턴을 포함하는 노치패턴을 가진 유전체 필터.
- 제 6 항에 있어서,상기 중앙패턴이 그 양측에 위치된 공진기 패턴 간의 전계결합을 차단하여, 상기 중앙패턴의 일측에 위치된 공진기 패턴들이 서로 전계에 의해 결합되고, 상기 중앙패턴의 타측에 위치된 공진기 패턴들이 서로 자계에 결합되도록하는 노치패턴을 가진 유전체 필터.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 다수의 패턴이,상기 각 공진기의 상단부 외주면에 연결되며, 서로 이격되어 그들 사이에 전기적으로 개방된 다수의 제1개방부를 형성하는 다수의 공진기 패턴;상기 각 공진기 패턴의 양측으로부터 소정간격 이격되게 형성된 한 쌍의 제5패턴;상기 다수의 공진기의 일측에 소정간격만큼 이격되게 형성되며, 상기 입력전극에 연결되어 상기 입력전극과의 사이에 입력 커패시턴스를 형성하는 입력전극패턴; 및상기 다수의 공진기의 타측에 소정간격만큼 이격되게 형성되며, 상기 출력전극에 연결되어 상기 공진기에서 공진된 신호를 상기 출력전극에 전달하는 출력전극패턴을 포함하는 노치패턴을 가진 유전체 필터.
- 제 8 항에 있어서,상기 유전체 블록의 상면 중앙에 형성되며, 그 양단부가 상기 두 제5패턴에 각각 연결된 제7패턴을 더 포함하며,상기 제7패턴의 양측에 위치된 두 공진기 패턴이 전계결합되는 노치패턴을 가진 유전체 필터.
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