KR20010112893A - 공진기 및 고주파필터 - Google Patents

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KR20010112893A
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 소형화되어가며, 손실이 적고 특성이 안정된 TM모드 공진기를 제공하기 위한 것이다.
공진기(3)는 원주형의 유전체(1)와, 유전체(1) 표면의 위를 밀착시켜 피복하는 도체막(2)을 구비한다. 도체막(2)은 원통부(Rcl)와 2 개의 평면부(Rfl)로 구성된다. 도체막(2)은 유전체(1)의 표면에 메탈라이징 처리 등을 실시함으로써 형성된다. 도체막(2)이 유전체(1)와 밀착된 상태에서 유전체(1) 표면을 피복하므로, 원통부(Rcl)로부터 2 개의 평면부(Rfl)에 걸쳐 고주파 유도전류가 흘러도, 코너부에서의 접속상태의 불안정성에 기인하는 Q값의 열화 등을 억제할 수 있다.

Description

공진기 및 고주파필터{RESONATOR AND HIGH FREQUENCY FILTER}
본 발명은 이동체 통신시스템의 고주파회로장치 등에 이용되며, 고주파필터 등을 구성하는 공진기에 관한 것이다.
종래, 고주파 통신시스템에 있어서는 고주파필터를 비롯한 공진기를 기본으로 구성되는 고주파회로용 소자가 불가결한 요소이다. 그리고 저손실의 고주파필터를 구성하기 위한 공진기로서, 유전체를 차폐 도체 안에 고정시킨 유전체 공진기가 많이 이용되고 있다.
도 19의 (a), (b)는 종래 저손실 유전체필터에 자주 이용되는 TE01б모드를 기본모드로 하는 유전체공진기의 사시도 및 단면도이다. 이 유전체공진기(503)는 원주형의 유전체(501)와, 유전체(501)의 주위를 간격을 두고 둘러싸는 원주형의 상자(502)를 구비한다. 유전체(501)는 상자(502)의 밑벽에 좌대를 두고 접속되며, 상자(502)의 천장부는 유전체(501)의 상면과 일정 간격을 두고 설치되고, 상자(502)의 측벽(원통면부)은 유전체(501)의 원통면부와 간격을 두고 설치된다.
여기서 도 19의 (a), (b)에 도시한 공진기의 상자(502)는 실제로는 도 20에 도시한 바와 같이 상자 본체와 덮개로 구성되지만, 도 19의 (a), (b)에 있어서는 상자(502)의 구조가 간략화되어 도시된다.
이 TE모드를 이용한 공진기(이하 "TE모드 공진기"라 칭함)는 다른 모드를 이용한 것에 비해 손실이 작고 양호한 Q값을 나타낸다는 점에서 우수하지만, 큰 체적을 요한다는 결점도 있다. 따라서 공진기의 소형화를 바랄 경우에는, 어느 정도 Q값에 관한 특성을 회생시켜, TE모드 이외의 모드를 기본모드로 하는 공진기를 이용하는 경우가 있다.
도 20은 소형화를 도모하는 데 유력시 되는 TM모드를 이용한 공진기(이하 "TM모드 공진기"라 칭함)를 이용한 고주파필터의 단면도이다. TM모드란, 자계는 전자파의 진행방향 성분을 갖지 않지만, 전계는 전자파의 진행방향 성분을 갖는 자기적횡파(Transverse Magnetic Wave)의 공진모드를 말한다. 도 20에 도시한 공진기는 TM모드 중에서도 TM010모드라 불린다.
도 20에 도시한 바와 같이 이 고주파필터(530)는 원주형의 유전체(540)와, 유전체(540)를 수납하는 상자 본체(532) 및 덮개(533)로 구성되는 상자(531)를 구비한다. 상자 본체(532)와 덮개(533)는, 덮개(533) 아래 면과 상자 본체(532) 측벽부의 상면 접촉하도록 볼트(535)로 조여져 서로 접속된다. 그리고 덮개(533) 하면과 상자 본체(532) 밑벽의 상면은, 유전체(540)의 상면 및 하면과 각각 접촉한다. 즉 덮개(533)와 상자 본체(532)에 의하여 유전체(540)를 협지한다. 한편, 상자 본체(532)의 측면부(원통면부)는 틈새를 두고 공진기(540)의 원통부를 동심원상으로 둘러싼다. 또한 상자 본체(532)의 밑벽에는, 유전체(540)와 입력 결합되는 입력결합 프로브(536)와 유전체(540)와, 출력 결합되는 출력결합 프로브(537)가 구비된다.
그러나 도 20에 도시한 TM010모드 공진기를 실제로 시험제작해보니, 기대했던 필터 특성을 얻을 수 없다는 것을 알았다. 그 원인에 대해서 본 발명자들은 다음과 같이 생각한다.
도 19에 도시한 TE모드 공진기(TE01б모드)에서는, 전자계 에너지의 대부분은 유전체 안에 갇혀 있어, 상자(502) 측면부를 흐르는 고주파 전류가 적은 데 반해, 도 20에 도시한 TM모드 공진기에서는 상자 본체(532)의 측면부를 축방향에 평행한방향으로 고주파 유도전류가 흐른다. 그 때문에 TM모드 공진기에서는 도체손실의 영향이 비교적 크며, 특히 상자 본체(532)의 측벽과 덮개(533) 사이의 접속부(Rcnct)가 있는 코너부를 가로질러 큰 전류가 흐르기 때문에, 실제로 공진기(530)를 조립할 때에 이 접속부(Rcnct)에서 접촉불량이 있으면, 그것이 큰 Q값의 열화나 동작의 불안정성을 발생시키는 요인이 되는 것으로 생각된다. 또 제조 시의 각부 치수오차 등에 의하여 유전체(540)의 상하면과 상자 본체(532) 또는 덮개(533) 사이에 빈틈이 생기면, 공진 주파수가 급격하게 증가하여 동작 불안정성을 일으킬 우려가 있음도 확인되었다. 특히 복수의 공진기를 조립하여 필터를 구성할 경우 등에는, 복수 공진기의 공진 주파수를 정확하게 고정시킬 필요가 있으므로 이 동작 불안정성을 회피하면서 원하는 필터특성을 얻기 위해서는 상당히 번잡한 작업이 필요해질 것으로 생각된다.
또, TE모드 공진기 또는 TM모드 공진기 중 어느 하나를 이용하여 고주파 필터를 구성하는 경우라도 이하 1~3의 3가지 기능, 즉
1. 원하는 비대역을 갖는 강한 입출력 결합이 취해지는 것
2. 공진기의 Q값 열화가 경미하며, 또 간편하게 큰 주파수 조정범위를 얻을 수 있는 공진 주파수 조정기구를 구비하는 것
3. 복수개의 공진기를 배치하여 다단 고주파 필터를 구성할 경우에는, 간편하며 결합도 조정범위가 넓은 단간 결합도 조정기구를 구비하는 것이 중요하며, 이러한 기능을 구비한 고주파 필터의 실현이 요망된다.
본 발명의 제 1 목적은, 소형이고 단순한 구조이며, 또 안정된 동작을 실현하기 위한 유전체 공진기 및 고주파필터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 2 목적은, 상기 1~3의 기능을 발휘할 수 있는 고주파필터를 제공하는 데 있다.
도 1의 (a), (b)는 각각 차례로, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 공진기의 사시도 및 단면도.
도 2는 공진기의 직경(D)과 공진주파수(f)의 상관관계를 모의실험한 결과를 나타내는 도면.
도 3은 공진기의 직경(D)을 일정 값으로 했을 때의 축방향 길이(L)와 공진주파수(f)의 상관관계를 모의실험한 결과를 나타내는 도면.
도 4는 공진기의 직경(D)을 일정 값으로 했을 때의 그 길이(L)에 대한 무부하 Q값을 계산한 결과를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 있어서 공진기의 단면도.
도 6은 본 발명 제 2 실시예의 변형예에 있어서 공진기의 단면도.
도 7은 본 발명 제 3 실시예에서 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도.
도 8은 본 발명 제 4 실시예에서 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도.
도 9는 본 발명 제 5 실시예에서 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도.
도 10은 도체봉의 삽입 깊이에 대한 TM010모드의 공진주파수 변화를 측정한 결과를 나타내는 특성도.
도 11은 도체봉의 삽입 깊이에 대한 TM010모드의 무부하 Q값을 측정한 결과를 나타내는 특성도.
도 12의 (a), (b)는 각각 제 6 실시예에 의한 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도 및, 덮개 등을 제거한 상태에서의 평면도.
도 13은 단간 결합창의 창폭에 대한 결합계수의 변화를 모의실험한 결과는 나타내는 도면.
도 14의 (a)~(c)는 본 발명의 제 5 실시예에서 채용될 수 있는 단간 결합창 형상의 종류 및 단간 결합도 조정볼트 장착위치의 변화를 나타내는 단면도.
도 15는 단간 결합도 조정볼트의 단간 결합창으로의 삽입량에 대한 결합계수의 변화를 모의실험한 결과를 나타내는 도면.
도 16은 설계된 4 단 공진기를 포함하는 고주파필터의 특성도.
도 17은 본 발명의 제 7 실시예에 의한 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도.
도 18은 본 발명의 제 8 실시예에 의한 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도.
도 19의 (a), (b)는 종래의 TE01б모드를 기본모드로 하는 유전체 공진기의 사시도 및 단면도.
도 20은 종래의 TM모드를 이용한 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도.
도 21은 제 3 실시예에 관한 TM010모드 공진기의 공진특성의 측정결과를 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 11, 21 : 유전체 2, 12, 22 : 도체막
3, 13, 23 : 공진기 11a, 21a : 고유전율 유전체
11b, 21b : 저유전율부 31 : 상자
32 : 상자 본체 33 : 덮개
34 : 탄성체층 35 : 도체박
36 : 볼트 37 : 입력결합 프로브
38 : 출력결합 프로브 41 : 입력용 동축연결기
42 : 출력용 동축연결기
본 발명의 제 1 공진기는 기둥형상의 유전체와, 상기 유전체를 둘러싸는 차폐도체를 구비하며, 상기 기둥형상 유전체의 코너부를 가로지르는 전류를 발생시키는 공진모드를 구비하는 공진기로서, 상기 차폐도체는 상기 유전체의 표면에 직접 접촉시켜 형성된다.
이로써 기둥체의 축방향에 평행인 측면과, 축방향과 직교하는 단면에 걸쳐 고주파 유도전류가 흐르는 TM모드를 이용한 공진기에서도, 코너부가 연속된 차폐도체에 의하여 구성되므로, 양호한 도통성이 확보되어, 진동 등에 대한 안정성을 확보할 수 있다. 또한 Q값 열화나 동작의 불안정성을 억제하여, TM모드 공진기가 갖는 소형화와 양호한 Q값이라는 특성을 발휘할 수 있다.
상기 유전체는 중심부분과, 상기 중심부분의 적어도 일부를 피복하는 외피부분으로 구성되며, 상기 중심부분의 유전율이 상기 외피부분의 유전율보다 높음으로써, 특히 원통면부에서의 도체손실이 저감되어, 무부하 Q값의 개선을 도모할 수 있다.
상기 기둥형상 유전체는 원주형상 또는 사각주형상을 가짐으로써, 제조의 용이화를 도모할 수 있다.
상기 차폐도체는 상기 유전체의 표면상에 형성된 메탈라이즈층이라는 것으로써, 유전체에 대한 강한 밀착성이 얻어지므로 현저한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 공진모드가 TM모드이므로, 통과특성이 양호한 공진기가 얻어진다.
본 발명의 제 2 공진기는 유전체와, 상기 유전체를 수납하기 위한 상자를 구비하며, 상기 상자의 일부가 도체박으로 구성되고 또 상기 도체박이 유전체를 전자적으로 차폐하는 기능의 일부를 맡고 있다.
이로써 도체박을, 상자의 연결부 등 전자적으로 차폐하는 기능이 불안정한 개소에 배치하여 전자적 차폐기능을 확보하는 것이 가능해져, 동작특성이 안정된 공진기를 얻을 수 있다.
상기 상자는 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되며, 상기 도체박은 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에 개재되고, 상기 유전체는 상기 제 1 부분과 상기 도체박에 의하여 부분적으로 전자 차폐됨으로써, 제 1 부분과 제 2 부분의 접속부에 도체박이 개재되므로, 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 진동이 발생하여도 도체박에 의하여 진동이 흡수되어, 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 접속상태 악화가 억제된다. 따라서 Q값 열화의 억제와 동작 안정성의 향상을 도모할 수 있다.
상기 상자는 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되며, 상기 도체박은 상기 유전체와, 상기 상자의 상기 제 2 부분 사이에 개재되고, 상기 유전체는 상기 상자의 상기 제 2 부분과 상기 제 1 부분에 의하여 협지됨으로써 유전체와 도체박의 접촉상태가 양호하게 유지되므로, 공진주파수의 급격한 증대 등의 문제 발생을 억제할 수 있다.
상기 도체박과 상기 제 2 부분 사이에 개재하는 탄성체층을 추가로 구비함으로써 진동의 흡수작용이 보다 현저하게 얻어진다.
공진모드로서 TM모드를 포함함으로써 제 1 부분과 도체박 사이의 도통상태를 양호하게 확보할 수 있으며,
본 발명의 제 3 공진기는 일부에 구멍을 갖는 유전체와, 상기 유전체를 둘러싸는 상자와, 상기 유전체의 구멍으로 삽입되고 또 삽입 깊이가 가변 구성된 도체봉을 구비하며, 상기 도체봉의 상기 구멍으로의 삽입 깊이에 따라 공진 주파수가 조정되도록 구성된다.
이로써, 무부하 Q값의 실용 레벨에서의 열화를 초래함이 없이 넓은 범위에서 공진 주파수를 간단하게 조정할 수 있다.
본 발명의 제 1 고주파필터는 유전체와, 상기 유전체를 전자적으로 차폐하는 도체부재와, 상기 도체부재로 둘러싸인 공간을 관통하도록 상기 도체부재의 일부로부터 상기 도체부재의 다른 일부까지 연장되어, 상기 유전체와 외부 입력신호 또는 외부 출력신호를 결합시키기 위한 도체 프로브를 구비한다.
이로써 고주파필터가 소형화된 경우에도 유전체와 외부신호의 강한 입출력결합이 얻어지므로, 양호한 Q값을 갖는 소형 필터의 제공을 도모할 수 있다.
본 발명의 제 2 고주파필터는 코너부를 가로지르는 전류를 발생시키는 공진모드를 갖는 기둥형상 공진기를 갖는 고주파필터로서, 상기 공진기는 유전체와, 상기 유전체를 둘러싸고 상기 유전체의 표면에 적접 접촉하여 형성된 차폐도체를 구비한다.
이로써 기둥체의 축방향에 평행인 측면과, 축방향에 직교하는 단면에 걸쳐고주파 유도전류가 흐르는 TM모드를 이용한 공진기에 있어서도, 코너부가 연속된 차폐도체에 의하여 구성되므로 양호한 도통성이 확보되며, 진동 등에 대한 안정성을 확보할 수 있다. 또한 Q값의 열화나 동작의 불안정성을 억제하여 TM모드 공진기가 갖는 소형화나 양호한 Q값이라는 특성을 이용한 고주파필터가 얻어진다.
본 발명의 제 3 고주파필터는 공진기를 구비하는 고주파필터로서, 상기 공진기는 유전체와, 상기 유전체를 수납하기 위한 상자를 구비하며, 상기 상자의 일부가 도체박에 의하여 구성되고 또 상기 도체박이 유전체를 부분적으로 전자 차폐한다.
이로써 도체박을, 상자의 연결부 등 전자적으로 차폐하는 기능이 불안정한 개소에 배치하여 전자적 차폐기능을 확보하는 것이 가능해져, 동작특성이 안정된 공진기를 구비하는 고주파필터를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 4 고주파필터는 공진기를 구비하는 고주파필터로서, 상기 공진기는 일부에 구멍을 갖는 유전체와, 상기 유전체를 둘러싸는 상자와, 상기 상자의 벽부분을 통하여 상기 유전체의 구멍으로 삽입되고 또 삽입 깊이가 가변 구성된 도체봉을 구비하며, 상기 도체봉의 상기 구멍으로의 삽입 깊이에 따라 공진 주파수가 조정되도록 구성된다.
이로써 무부하 Q값의 실용 레벨에서의 열화를 초래함이 없이 넓은 범위에서공진 주파수가 조정가능한 공진기를 갖는 고주파필터가 얻어진다.
본 발명의 제 5 고주파필터는 유전체를 구비하며 외부기기로부터 고주파신호를 수취하는 입력단의 공진기와, 유전체를 구비하고 외부기기로 고주파신호를 출력하는 출력단의 공진기를 적어도 포함하는 복수의 공진기를 구비하는 고주파필터로서, 상기 복수 공진기의 주위를 둘러싸고 각 공진기를 전자 차폐하는 상자와, 상기 복수 공진기 중 서로 전자계가 결합하는 공진기 끼리의 사이에 형성된 격벽과, 상기 격벽에 형성된 단간 결합창과, 상기 단간 결합창의 면적을 조절하기 위한 도체봉으로 이루어지는 단간결합도 부재를 구비한다.
이로써 복수의 공진기를 배치하여 다단의 고주파필터를 구성하면서, 복수의 공진기간에서의 간편하고 결합도 조정범위가 넓은 단간결합도 조정기구를 실현할 수 있다.
상술한 목적 및 기타의 목적과 본 발명의 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해 질 것이다.
(제 1 실시예)
도 1의 (a), (b)는 각각 차례로, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 공진기의 사시도 및 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이 본 실시예의 공진기(3)는 유전체 세라믹스 등으로 구성되는 원주형의 유전체(1)와, 유전체(1)의 거의 모든 표면을 밀착시켜 피복하는 도체막(2)을 구비한다. 이 공진기(3)는 이미 설명한 공진모드 중 TM010모드를 이용한 것이다. 상기 도체막(2)은 원주형 유전체(1)의 원통면을 피복하는 원통부(Rcl)와, 유전체(1)의 상하면을 피복하는 2 개의 평면부(Rfl)로 구성된다. 이 도체막(2)은 유전체(1)의 표면에 미소 입자상의 금속 은을 부착시킨 후 이를 용융시켜, 금속 은과 유전체(1)를, 유전체 재료와 은의 반응생성물에 의하여접합시키는 처리(이른바 메탈라이징 처리) 등을 실시함으로써 형성된 것이다. 이와 같이 도체막(2)이 유전체(1)와 밀착된 상태로 유전체(1)의 표면을 피복하는 것이 본 실시예의 특징이다.
단, 후술하는 다른 실시예에서 설명하는 바와 같이 유전체(1)를 상자에 장착시키기 위한 구멍 등을 유전체(1)의 일부에 형성할 경우가 있다. 또 도체막에 단간결합용 창을 형성할 경우도 있다. 이들의 경우, 구멍이나 창의 부분에는 도체막이 형성되지 않으므로 도체막(2)이 유전체(1)의 전표면을 피복하지 않은 것으로 되지만, 그러한 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또 본 발명의 유전체 형상은 반드시 원기둥일 필요는 없으며, 사각주나 육각주 등의 다각주나, 타원주, 장원주 등의 기둥체라도 된다. 예를 들어 사각주형상의 유전체를 이용한 경우, 원주형 유전체를 갖는 공진기와 같은 체적이며, 거의 동일특성의 공진기를 실현할 수 있다.
도 2~도 4는 본 실시예의 구조를 갖는 공진기의 TM010모드 공진 주파수와 구조의 상관관계를 각 파라미터에 대하여 나타낸 도면이다. 어느 경우에도 유전체(1)의 비유전율은 42로 한다. 도 2는 공진기(3)의 직경(D)(도 1 참조)과 공진 주파수(f)의 상관관계를 모의실험한 결과를 나타낸 그래프다. 도 3은 공진기(3)의 직경(D)을 일정값(17㎜)으로 했을 경우의 축방향 길이(L)(도 1 참조)와 공진 주파수(f)의 상관관계를 모의실험한 결과를 나타낸 그래프다. 도 4는 공진기(3)의 직경(D)을 17㎜(f＝2㎓)로 했을 경우의 그 길이(L)에 대한 무부하 Q값을계산한 결과를 나타낸 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이 공진 주파수(f)는 공진기(3)의 직경(D)에 의존하여 변화되며, 직경(D)이 작아질수록 공진 주파수(f)가 높아진다. 도 3에 나타낸 바와 같이 공진 주파수(f)는, 그 조건하(D㎜＝17㎜)에서는 공진기(3)의 축방향 길이(L)에는 의존하지 않으며, 길이(L)가 변화하여도 공진 주파수(f)는 일정(2000㎒)하다. 도 4에 나타낸 바와 같이 공진기(3)의 무부하 Q값은 공진기의 축방향 길이(L)에 의존하여 변화되고, 길이(L)가 작아질수록 작아진다.
즉 보다 주파수가 높고, 보다 무부하 Q값이 큰 공진기를 얻기 위해서는, 공전기(3)의 직경(D)을 작은 값으로, 또 길이(L)를 비교적 큰 값으로 설계하는 것이 바람직하다.
여기서, 본 실시예에서는 TM010모드의 공진기에 대하여 설명했지만, 본 발명은 TM010모드 이외의 TM모드 공진기나, 전계도 자계도 전자파의 진행방향 성분을 갖는 혼성파(Hybrid Wave)의 공진모드인 공진기에 적용함에 의해서도 본 실시예와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.
특히 TM모드 중에서도, TM010모드는 최저차 공진모드로서, 소형 공진기를 형성할 수 있으므로 실용상 이점이 크다.
-구체예-
도 1에 도시한 구조를 갖는 유전체(1)를 유전율 42, 유전정접 0.00005의 유전체 세라믹스제료를 이용하여 작성한다. 그 유전체(1)의 표면 전체에 은 페이스트를 도포한 후, 그것을 은의 용융온도 이상으로 가열함으로써 유전체(1)의 표면을 메탈라이징시켜 도체막(2)을 형성한다. 그리고 작성된 공진기(3)의 공진특성을 실험에 의하여 평가한다. 유전체(1)의 크기는 L＝18㎜, D＝17㎜이며, 체적은 약 4.1㎤이다.
평가할 때에는, 도체막(2) 각 평면부(Rfl)의 일부 및 유전체(1) 중 상기 도체막의 일부에 인접하는 영역에 구멍(바닥이 있는 구멍)을 뚫고 각 구멍에 동축선로를 형성하는 중심도체를 약간 삽입하여, 그 동축선로로부터의 신호로써 공진기에 TM010모드의 공진을 여기시킨다. 또한 상하의 동축선로를 네트워크 분석기에 접속하고, 그 투과특성으로부터 공진 주파수(f)와 무부하 Q값을 측정한다.
상기 측정의 결과, 공진 주파수는 2.1㎓이며 무부하 Q값은 약 1300이었다. 또 공진기의 진동 등에 대한 공진 주파수의 변동은 관측되지 않았다.
한편, 본 실시예의 공진기 유전체를 구성하는 유전체 재료를 이용하여 본 실시예와 동등한 공진 주파수(f)를 갖는 TE01б모드의 공진기를 구성하고자 하면, 그 공진기 체적이 약 72㎤ 정도에 달하는 것은 잘 알려져 있다. 이에 반해 본 실시예의 공진기 체적은 약 4.08(π/4)×1.7×1.8≒4.08(㎤)이다. 따라서 본 실시예의 TM010모드 공진기는 유전체 재료가 같고 공진 주파수(f)가 같은 TE01б모드의 공진기에 대하여 체적비에서 약 1/17 정도까지의 소형화가 가능하다.
또 본 실시예의 TM010모드 공진기는 도 20에 도시한 종래의 TM010모드 공진기에 비해 다음과 같은 이점을 갖는다.
이미 서술한 바와 같이 종래의 TM010모드 공진기는 도 20에 도시한 바와 같이 유전체(540)의 주위를 둘러싸는 상자(531)를 차폐도체로서 구비한다. 또한 상자 본체(532)와 덮개(533)의 접속부(Rcnct)(코너부)를 가로질러 큰 고주파 유도전류가 흐르므로, 접속부(Rcnct)에서의 도통상태가 필터특성에 큰 영향을 미친다. 그런데 도 20에 도시한 접속부(Rcnct)와 같이 볼트 조임의 힘을 이용하거나, 또는 상자 본체(532)와 덮개(533)를 서로 용접하는 등에 의하여 형성되기 때문에 이 접속부(Rcnct)에서 고주파 유도전류의 양호한 도통성을 확보하기가 어렵다. 또 상자(531)의 형성 후에 진동 등에 의하여 접속부(Rcnct)의 도통상태에 변화가 일어날 때도 있다. 그 결과 종래의 TM010모드 공진기에서는 필터특성이 변동될 우려가 있었다.
이에 반해 본 실시예에서는 유전체(1) 소체의 표면에 메탈라이징 등에 의하여 형성된 도체막(2)을 유전체(1)에 밀착시켜 형성하고, 이 도체막(2)을 공진기(3)의 차폐도체로서 이용하고 있다. 이 도체막(2)은 서로 연속된 평면부(Rfl)와 원통면부(Rcl)에 의하여 구성되므로, 도체막(2)의 원통면부(Rcl)와 평면부(Rfl)의 경계인 코너부(Rc)에서의 도통불량이 일어나는 일없이 진동 등에 대해서도 안정된 동작을 나타낸다. 따라서 Q값의 열화나 동작의 불안정성을 억제하여, TM010모드 공진기가 갖는 소형화나 큰 Q값이라는 특성을 발휘할 수 있다. 또 제조공정의 간소화도 가능하다.
이와 같이 본 실시예의 TM010모드 공진기의 구성에 의하여, 종래예에 대하여제조공정의 간소화나 기계적 강도의 향상, 진동 등에 대한 동작 안정성의 확보, 그리고 공진기의 소형화 등을 실현할 수 있다.
여기서, 유전체의 표면을 피복하는 도체막의 형성방법은 본 실시예에서 설명한 메탈라이징 가공에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 용융금속의 유전체표면으로의 분무가공이나 금속판의 유전체로의 압착가공 등 다른 가공법에 의하여 유전체 표면에 도체막을 밀착시키는 방법을 이용할 수 있다.
(제 2 실시예)
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 공진기의 단면도이다. 본 실시예의 공진기(13)는 유전체 세라믹스 재료 등으로 구성되는 원주형의 고유전율부(11a)와, 고유전율부(11a)의 거의 전주위를 둘러싸는 원통형의 저유전율부(11b)로 구성되는 유전체(11)를 구비한다. 또한 유전체(11)의 거의 모든 표면 위를 밀착시켜 피복하는 도체막(12)을 구비한다. 이 공진기(13)는 이미 설명한 공진모드 중 TM010모드를 이용한 것이다. 상기 도체막(12)은 원주형 유전체(11) 저유전율부(11b)의 원통면을 피복하는 원통부(Rcl)와, 저유전율부(11b)의 상하면을 피복하는 2 개의 평면부(Rfl)로 구성된다.
본 실시예에서는, 우선 고유전율부(11a)와 이를 둘러싸는 저유전율부(11b)로 구성되는 유전체(11)를 형성한다. 그리고 저유전율부(11b)의 표면에 미소 입자형의 금속 은을 부착시킨 후 용융시키는 처리(이른바 메탈라이징 처리) 등을 실시함으로써 도체막(12)을 형성한다. 이와 같이 도체막(12)이 유전체(11)의저유전율부(11b)와 밀착된 상태로 유전체(11)의 표면을 피복하는 것이 본 실시예의 특징이다.
단, 후술하는 다른 실시예에서 설명하는 바와 같이 유전체(1)를 상자에 장착시키기 위한 구멍 등을 유전체(1)의 일부에 형성할 경우가 있다. 또, 도체막에 단간결합용 창을 형성할 경우도 있다. 이들 경우에는 구멍이나 창의 부분에는 도체막이 형성되지 않으므로 도체막(2)이 유전체(1)의 전표면을 피복하지 않은 것으로 되지만, 그러한 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또 본 발명의 유전체(11)(고유전율부(11a)와 저유전율부(11b)를 합한 것)의 형상은 반드시 원주일 필요는 없고, 사각주, 육각주 등의 다각주나, 타원주, 장원주 등의 기둥체라도 된다. 예를 들어 사각주형상의 유전체를 이용할 경우, 원주형의 유전체를 갖는 공진기와 같은 체적으로, 거의 동일한 특성의 공진기가 실현된다.
본 실시예의 공진기(13)에 의하면 도체막(12)의 평면부(Rfl)와 원통면부(Rcl)가 서로 연속된 1 개의 막이 되고, 또 도체막(12)이 유전체(11)(저유전율(11b))의 거의 전표면을 피복하므로 상기 제 1 실시예와 거의 같은 효과를 발휘할 수 있다.
더욱이 본 실시예의 구성에 의하여, 도 1의 구성을 갖는 공진기에 비해, 특히 원통면부(Rcl)의 도체손실이 저감되고 무부하 Q값의 개선이 이루어짐을 알았다.
여기서, 본 실시예에서는 TM010모드 공진기에 대하여 설명했지만, 본 발명은TM010모드 이외의 TM모드 공진기나, 혼성비(HYBRID WAVE) 공진모드의 공진기에 적용함으로써도 본 실시예와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.
-변형예-
도 6은 제 2 실시예의 변형예에서의 공진기 단면도이다. 본 변형예의 TM010모드를 이용한 공진기(23)는 유전체 세라믹스재료 등으로 구성되는 원주형 고유전율부(21a)와, 고유전율부(21a)의 원통면만을 둘러싸는 원통형의 저유전율부(21b)로 구성되는 유전체(21)를 구비한다. 즉 고유전율부(21a)의 상하면은 저유전율부(21b)로 피복되지 않는다. 또 유전체(21)의 거의 전표면 위에 밀착시켜 피복하는 도체막(22)을 구비한다. 상기 도체막(22)은 원주형 유전체(21)의 저유전율부(21b)의 원통면을 피복하는 원통부(Rcl)와, 고유전율부(21a)의 상하면과 저유전율부(21b)의 상하면을 피복하는 2 개의 평면부(Rfl)로 구성된다.
본 변형예에서는 먼저 고유전율부(21a)와 그 원통면을 둘러싸는 저유전율부(21b)로 구성되는 유전체(21)를 형성한다. 이어서 고유전율부(21a) 및 저유전율부(21b)의 노출된 표면에 미소입자상 금속 은을 부착시킨 후, 이를 용융시켜 금속 은과 유전체(21)를 유전체재료와 은의 반응생성물에 의하여 접합시키는 처리(이른바 메탈라이징 처리) 등을 실시함으로써, 도체막(22)을 형성한다. 이와 같이 도체막(22)이 유전체(21)의 고유전율부(21a) 및 저유전율부(21b)와 밀착된 상태로 유전체(21)의 거의 전 표면을 피복하는 것이 본 변형예의 특징이다.
단, 후술하는 다른 실시예에서 설명하는 바와 같이, 유전체(21)를 상자에 장착시키기 위한 구멍 등을 유전체(21) 상하면부의 양쪽 또는 어느 한쪽에 형성할 경우가 있다. 그 경우에는 도체막(22)이 유전체(21)의 전표면을 피복하지 않은 것으로 되지만, 그러한 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또 유전체(21)(고유전율부(21a)와 저유전율부(21b)를 합한 것)의 형상은 반드시 원기둥일 필요는 없으며, 사각주, 육각주 등의 다각주나, 타원주, 장원주 등의 기둥체라도 된다. 예를 들어 사각주형상의 유전체를 이용할 경우, 원주형 유전체를 갖는 공진기와 같은 체적으로, 거의 동일특성의 공진기가 실현된다.
본 변형예에 의하면 상하 평면부(Rfl)에서의 도체손실은 도 5에 도시한 구조를 갖는 공진기에 비해 약간 증가되지만, 공진기 크기를 보다 소형으로 할 수 있다는 이점이 있다.
(제 3 실시예)
도 7은 제 3 실시예의 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도이다. 도 7에 도시한 바와 같이 이 고주파필터(30A)는 원주형의 유전체(40)와, 유전체(40)를 수납하는 상자 본체(32) 및 덮개(33)를 주요요소로 하여 구비한 상자(31)를 구비한다. 덮개(33) 하면의 위에는 탄성체층(34)과 도체박(35)이 형성되며, 상자 본체(32)와 덮개(33)는 덮개(33) 하면과 상자 본체(32) 측벽부의 상면 사이에 탄성체층(34) 및 도체박(35)을 끼고 볼트(36)로 고정되어 서로 기계적으로 접속된다. 또 덮개(33) 하면과 유전체(40) 상면 사이에도 탄성체층(34) 및 도체박(34)이 개재되며 유전체(40)의 상면은 도체박(35)과 접촉된다. 또한 유전체(40)의 하면은 상자 본체(32) 저벽의 상면과 접촉된다. 즉 덮개(33)와 상자본체(32)에 의하여 탄성체층(34)과 도체박(35)을 개재시켜 유전체(40)를 협지한다.
한편, 상자 본체(32)의 측면부(원통면부)는 틈새를 두고 공진기(40)의 원통부를 동심원상으로 둘러싼다. 본 실시예에서는 상자 본체(32) 및 도체박(35)에 의하여 유전체(40)를 전자 차폐하게 된다. 또 유전체(40), 상자 본체(32), 덮개(33), 탄성체층(34) 및 도체박(34)에 의하여 공진기가 구성된다.
또한 상자 본체(32)의 저벽에는 유전체(40)와 입력결합될 입력결합 프로브(37)와, 유전체(40)와 출력결합될 출력결합 프로브(38)와, 입력결합 프로브(37)로 외부 기기로부터의 입력신호를 전하기 위한 입력용 동축연결기(41)와, 축력결합 프로브(38)로부터 외부 기기로 출력신호를 전하기 위한 출력용 동축연결기(42)가 설치된다. 즉 상자 본체(32)에 뚫은 작은 구멍에 동축 연결기(41, 42)를 설치하고 그 끝 부분에 입력결합 프로브(37) 및 축력결합 프로브(38)를 납땜한다. 즉 공진기와 입력결합 프로브(37) 및 출력결합 프로브(38)에 의하여 공진기를 이용한 고주파필터가 구성된다.
본 실시예에 의하면, 볼트(36)를 조임으로써 상자 본체(32) 측벽부와 덮개(33)의 접속부(Rcnt1)에서 탄성체층(34)이 변형되어, 상자 본체(32) 측벽부와 도체박(35)이 빈틈없이 밀착된다. 이와 동시에, 덮개(33)와 유전체(40)의 접속부(Rcnt2)에서도 탄성체층(34)이 변형되므로, 유전체(40)와 도체박(35)이 틈새없이 밀착된다. 따라서 상자 본체(32) 및 도체박(35)에 의하여 유전체(40)에 대한 전자 차폐가 확실하게 확보된다.
또 TM모드를 이용한 공진기를 이용하면 기둥체인 유전체의 축방향과 교차하는 방향으로 자장이 생기도록 상자 본체(32) 및 도체박(35)에 고주파 유도전류가 흐른다. 그 결과 상자 본체(32)와 도체박(35)의 접속부(Rcnt1)를 가로질러 고주파 유도전류가 흐르지만, 본 실시예와 같이 상자 본체(32)와 도체박(35)의 도통상태가 양호하게 확보됨으로써 필터특성의 향상을 도모할 수 있다.
본 실시예의 고주파필터의 제조 시에는, 미리 탄성체층(34)과 도체박(35)을 접착시켜 둔다. 그리고 상자 본체(32) 안에 유전체(40)의 위치를 결정하여 배치하고 탄성체층(34) 및 도체박(35)을 상자 본체(32) 및 유전체(40) 위에 배치하고 그 위에 덮개(33)를 볼트(36)로 고정시킨다. 볼트(36)는 적어도 4 개 배치되는 것이 바람직하며, 볼트(36)에 의한 상자(31)의 조립 시에는, 서로 대향하는 볼트를 한 쌍씩 차례로 고정시켜 나가는 것이 바람직하다.
여기서, 도체박이 탄성이 있는 재료로 구성될 경우, 상기 탄성체층이 반드시 필요하는 것은 아니다.
또 본 실시예에서는 TM010모드 공진기에 대하여 설명했지만, 본 발명은 TM010모드 이외의 TM모드 공진기나, 혼성파(HYBRID WAVE) 공진모드의 공진기에 적용함으로써도 본 실시예와 마찬가지 효과를 발휘할 수 있다.
-구체예-
본 구체예에서는 유전체(40)로서 직경 9㎜, 축방향 길이 10㎜의 크기를 가지며, 유전율이 42이고 유전 정접(tan б)이 0.00005의 유전체 세라믹스를 이용한다. 또 상자 본체(32)로서 내경 25㎜, 내부 높이 10㎜의 무산소 구리로 이루어지는 저면부착 원통체를 이용한다. 또한 도체박(35)으로서 두께 0.05㎜의 구리박을 이용하며, 탄성체층(34)에는 두께 0.2㎜의 유연성 있는 폴리 테트라플루오로에틸렌계 수지시트(제품명: NITOFLON adhesive tapes NO.903 일동전공제)를 이용한다. 볼트(36)는 원통형의 상자 본체(32)에, 평면적으로 보아 60°의 등간격으로 6 개 배치한다. 볼트(36)의 조임토크는 100N.m∼200N.m 정도로 된다. 단, 토크렌치 등의 공구를 사용하지 않고 볼트(36)가 파괴되기 직전까지 볼트(36)를 조이도록 해도 된다. 입력 프로브(37) 및 출력 프로브(38)의 상자 본체(32) 밑벽으로부터의 돌출량(P1)은 예를 들어 3㎜ 정도이다.
또 도체박(35)을 구성하는 구리박의 두께는 0.02㎜~0.1㎜ 정도인 것이 바람직하다. 탄성체층(34)의 두께는 재질에 따라 다르지만 본 실시예의 재질이라면 0.05㎜~0.3㎜ 정도인 것이 바람직하다.
다음으로 본 실시예의 고주파필터의 효과를 검증하기 위하여 그 공진특성을 실험적으로 평가한다. 이 평가에서는, 동축 연결기(41)로부터 입력결합 프로브(37)로 입력된 고주파신호에 의하여 TM010모드의 공진을 여기시켜 그 통과특성을 출력결합 프로브(38)로부터 출력하고, 네트워크 분석기를 이용하여 측정하고 공진주파수와 무부하 Q값을 측정한다.
도 21은 제 3 실시예의 구체예에 관한 TM010모드 공진기의 공진특성 측정결과를 나타내는 그래프이다. 도 21에 나타내는 바와 같이 본 실시예의 고주파필터에서 공진주파수는 2.00㎓로 거의 설계값대로의 값을 나타내며, 약 3200 정도의 무부하 Q값이 재현성 좋게 안정적으로 얻어진다. 또 기계적 진동에 대한 공진 주파수의 변동은 관측되지 않는다.
비교를 위해 도 20에 도시한 종래의 고주파필터에 대해서도 상술한 평가와 마찬가지의 평가를 실행한다. 종래의 고주파필터로는 도체박(35) 및 탄성체층(34)이 형성되지 않을 뿐, 기타 부재의 재질 및 크기는 본 실시예의 고주파필터와 같게 한다. 그 결과 종래의 고주파필터의 공진 주파수는 볼트의 조임토크의 크기 등 볼트의 조임방법에 따라 크게 변동되며, 2.2㎓~2.6㎓ 정도로, 설계값보다 높고 또 큰 차이를 나타낸다. 또 무부하 Q값도 800~3000 정도로 크게 변동된다. 또한 공진 주파수는 외부로부터의 기계적 진동에 민감하게 반응하여 변화한다.
여기서, 본 실시예의 고주파필터의 Q값 특성이 종래의 고주파필터 Q값보다 안정되고 또 그 값도 커진 이유는, 탄성체층(34)의 존재에 의하여 고주파필터 각 부분에서의 치수 오차 등이 있어도, 상자 본체(32)와 덮개(33)의 접속부(Rcnt1)에서의 상자 본체(32) 측벽부와 도체박(35)의 밀착성이 향상되고 또 양자의 접촉상태가 안정화된 결과, 고주파 유도전류의 도통성이 향상됨에 의한 것으로 생각된다.
이와 같이 본 실시예의 TM010모드 공진기 구성에 의하여, 종래예에 비해 비약적으로 진동 등에 대한 동작의 안정화가 실현된다.
(제 4 실시예)
도 8은 제 4 실시예에 있어서 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도이다. 도 8에 도시한 바와 같이 이 고주파필터(30B)는 도 7에 도시한 제 3 실시예의 고주파필터(30A)와 기본적으로 같은 구조를 갖는다.
본 실시예의 고주파필터(30B)의 특징은 제 3 실시예의 입력결합 프로브(37) 및 출력결합 프로브(38) 대신에, 상자 본체(32)가 둘러싸는 공간을 각각 관통하도록 세로방향으로 연장되어 도체박(35)에 접촉하는 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)가 설치된 점이다. 즉 입출력 결합기구가 제 3 실시예와 다르다. 또 본 실시예의 상자(31) 형상은 제 3 실시예와 같이 원주일 필요는 없고 사각주라도 된다. 그 경우 볼트(36)는 4 모퉁이에 설치하면 된다.
본 실시예에서 고주파필터(30B)의 다른 부재의 구조 및 기능은 제 3 실시예와 마찬가지이므로, 도 8에 도시되는 다른 부재에 대해서는 도 7 중의 부호와 마찬가지 부호를 부여하고 그들의 설명을 생략한다.
또 본 실시예에서는 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)가, 각각 대향하는 도체박(35)에 납땜되고, 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)와 도체박(35)이 서로 도통한다. 본 실시예에서 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)는 직경 0.8㎜의 은도금 구리선으로 구성된다. 여기서 은도금 도선으로는 직경이 0.5~1㎜ 정도의 것을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고 본 실시예에 있어서는 TM010모드 공진기에 대하여 설명했지만, 본 발명은 TM010모드 이외의 TM모드 공진기나, 혼성파(HYBRID WAVE)공진모드의 공진기 또는 TE모드 공진기에 적용함으로써도 본 실시예와 마찬가지 효과를 발휘할 수 있다.
-구체예-
본 구체예에서는 유전체(40)로서 직경 9㎜, 축방향 길이 10㎜의 크기를 가지며, 유전율이 42이고 유전 정접(tan б)이 0.00005의 유전체 세라믹스를 이용한다. 또 상자 본체(32)의 형상을, 내부치수에서의 1 변이 25㎜, 내부 높이 10㎜의 무산소 구리로 이루어지는 저면부착 사각주체로 한다. 또한 도체박(35)으로서 두께 0.05㎜의 구리박을 이용하며, 탄성체층(34)에는 두께 0.2㎜의 유연성 있는 테플런계 수지시트(제품명: NITOFLON adhesive tapes NO.903 일동전공제)를 이용한다. 볼트(36)는 사각주형상의 상자 본체(32)의 4 모퉁이에 4 개 배치한다.
그리고 입력용 동축연결기(41)를 통해 외부기기로부터 고주파신호를 공급하여 TM010모드를 여진시키고, 출력용 동축연결기(42)를 통하여 그 통과특성을 측정함으로써 입출력결합의 외부 Q값(외부입력전력/내부소비전력)을 측정한다. 50Ω의 선로를 이용한 TM010모드의 공진 주파수는 2.14㎓이다. 결합도의 측정예로서 입력용 동축연결기(41) 및 출력용 동축연결기(42)를 각각 유전체(40)의 중심축으로부터 가로방향으로 8.5㎜ 떨어진 위치에 설치했을 경우, 약 60 정도라는 충분히 작은 외부 Q값이 얻어진다.
이 외부 Q값은, 예를 들어 이 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)를 이용하여 유전체(40)(공진기)를 4 개 배치하고 4 단의 고주파필터를 구성할 경우, 비대역 1% 정도의 고주파필터를 실현하는 데 충분한, 강한 입출력 결합도에 상당한다. 또 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)를 유전체(40)의 중심축에 가깝게 할수록 강한 결합도가 얻어진다.
또한 본 구체예의 입출력 결합도를 도 7에 도시한 제 3 실시예의 입출력결합 프로브의 상자 본체 저벽으로부터의 돌출량(P1)을 천장면에 접촉하지 않는 범위에서 크게 하고, 되도록 강한 입출력 걸합이 얻어지는 구조로 한 것과 비교하는 평가를 실시한다. 제 3 실시예의 구체예와 같은 형상 및 크기를 갖는 상자(31)(상자 본체(32), 덮개(33), 탄성체층(34) 및 도체박(35))를 이용하여 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)만을, 제 1 실시예의 입력결합 프로브(37) 및 출력결합 프로브(38)와 다른 것을 이용한다.
여기서 제 3 실시예의 구체예에서 입력결합 프로브(37) 및 출력결합 프로브(38)의 상자 본체(32)의 저벽으로부터의 돌출량(P1)이 8㎜인 경우의 외부 Q값이 7000인데 비해 본 실시예의 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)로 구성되는 입출력 기구를 구비한 고주파필터의 외부 Q값은 약 60으로, 작은 값을 얻었다. 즉 본 실시예의 입출력결합 프로브를 이용함으로써 매우 강한 입출력 결합을 얻을 수 있다. 그러므로 본 실시예에 있어서는 상자 본체(32)의 저벽으로부터 연장되어 도체박(35)에 달하는 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)를 갖는 입출력 결합기구를 이용함으로써, 제 3 실시예와 같은 도체박에 달하지 않은 입력결합 프로브(37) 및 출력결합 프로브(38)를 갖는 입출력 결합기구를 이용한 경우에 비해 강한 입출력 결합이 얻어짐을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 실시예의 입출력 결합기구에 의하여 간단하게 TM010모드와의 강한 결합이 얻어지고, 본 모드의 공진기를 이용한 필터가 실현 가능해진다.
또한 본 실시예에서는 탄성체층(34) 및 도체박(35)이 형성되지 않고 덮개(33)와 상자 본체(32)가 직접 접촉하는 구조라도, 입력결합 프로브(47) 및 출력결합 프로브(48)가 덮개(33)에 접촉된 구조로 되기만 하면 강한 입출력 결합을 얻을 수 있다.
(제 5 실시예)
도 9는 제 5 실시예의 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도이다. 도 9에 도시한 바와 같이 이 고주파필터(30C)는 도 7에 도시한 제 3 실시예의 고주파필터(30A)와 기본적으로 같은 구조를 갖는다.
본 실시예의 고주파필터(30C) 특징은 제 3 실시예의 구조에 추가로 유전체(40)에 그 하면으로부터 규격 M2의 동제 볼트로 이루어지는 도체봉(44)이 삽입되는 점이다. 이 도체봉(44)의 설치는 이하의 순서로 실행된다. 예를 들어 유전체(40)의 하면으로부터 직경 2.4㎜, 깊이 8㎜의 구멍(43)을 형성해두고, 상자 본체(32)의 저벽에 형성된 나사구멍에 계합되는 규격 M2의 동제 볼트로 이루어지는 도체봉(44)을 유전체(40)의 구멍(43)에 삽입한다.
본 실시예의 고주파필터(30C)의 다른 부재의 구조 및 기능은 제 3 실시예와 거의 마찬가지이므로, 도 9에 도시되는 다른 부재에 대해서는 도 7 중의 부호와 같은 부호를 부여하고, 그들의 설명을 생략한다.
본 실시예에서는 도체봉(44)이 구멍(43)으로의 삽입깊이를 더해감에 따라 TM010모드의 공진 주파수가 저주파수 쪽으로 시프트한다. 이하, 본 실시예의 고주파필터(30C)의 여러 가지 특성의 도체봉 삽입깊이 의존성에 대하여 설명한다.
도 10은 도체봉의 삽입깊이에 대한 TM010모드 공진 주파수의 변화를 측정한 결과를 나타낸 특성도이다. 도 11은 도체봉의 삽입깊이에 대한 TM010모드의 무부하 Q값을 측정한 결과를 나타낸 특성도이다. 도 11과 도 12에서 알 수 있는 바와 같이 도체봉의 삽입깊이가 4.5㎜ 삽입됐을 때에 공진 주파수가 약 2.5% 이상 저하된다. 또한 이 때 공진기의 무부하 Q값의 열화량은 약 14% 정도 이하로, 실용상 문제가 없는 레벨이다.
본 실시예에 있어서 도체봉(44)의 삽입위치는, 유전체(40) 중심축의 위치에서 다소 어긋나도 되지만, TM010모드의 전계강도가 가장 강한 중심축 상에 형성하는 경우가 가장 감도 좋게 주파수를 바꿀 수 있어 바람직하다. 또 도체봉(44)을 삽입하기 위하여 유전체(40)에 형성하는 구멍(43)의 깊이는 6~10㎜ 정도가 바람직하다.
이상과 같이 본 발명의 공진 주파수 조정기구에 의하여, 무부하 Q값의 현저한 열화가 없이 TM010모드의 공진 주파수를 대폭 조정할 수 있게 되어, 본 모드의 공진기를 이용한 필터가 실현 가능해진다.
그리고 본 실시예에 있어서는 TM010모드 공진기에 대하여 설명했지만, 본 발명은 TM010모드 이외의 TM모드 공진기나, 혼성파(HYBRID WAVE) 공진모드의 공진기, 또는 TE모드 공진기에 적용함으로써도 본 실시예와 마찬가지 효과를 발휘할 수 있다.
(제 6 실시예)
도 12의 (a), (b)는 각각 제 6 실시예의 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도 및 덮개 등을 제거한 상태에서의 평면도이다. 본 실시예의 고주파필터는 4 개의 원주형 유전체(101a~101d)를 구비하며, 4 개의 유전체(101a~101d)에 의하여 4 단 대역통과 필터로서 기능하도록 구성된다. 고주파필터의 상자(110)는 외벽 및 저벽으로 구성되는 상자 본체(111)와, 상자 덮개(112), 탄성체층(113), 도체박(114), 상자 본체(111)에 의하여 둘러싸이는 공간을 작은 방으로 분리시키는, 서로 연결된 격벽(115a~115c)으로 구성된다. 그리고 각 유전체(101a~101d)는 상자(110) 내에서 격벽(115a~115c)에 의하여 분리된 작은 방에 1 개씩 배설된다. 즉 상자(110)의 각 작은 방별로 상자 본체(111)의 외벽 및 저벽과, 격벽(115a~115c)과, 도체박(114)에 의하여 유전체(101a~101d)를 전자적으로 차폐하며, 각 유전체(101a~101d)와, 상자 본체(111)의 외벽 및 저벽과, 격벽(115a~115c)과, 도체박(114)에 의하여 4 단의 공진기가 구성된다. 여기서, 상자 본체(111), 덮개(112), 탄성체층(113) 및 도체박(114)은 작은 방 각각의 코너부에 상당하는 10 개소에서 볼트(131)로 조여져 서로 고정된다. 즉 볼트(131)를 조임으로써 상자 본체(111)의 외벽 및 격벽과 덮개(112)의 접속부(Rcnt1)에서 탄성체층(113)이 변형되어 상자 본체(111)의 측벽 및 격벽과 도체박(114)이 빈틈없이 밀착된다. 동시에 도체박(115)과 유전체(101a~101d)의 접속부(Rcnt2)에서도 탄성체층(113)이 변형되므로, 유전체(101a~101d)와 도체박(114)이 빈틈없이 밀착된다. 그 결과 제 3 실시예와 마찬가지로 진동에 대한 주파수 변동이 일어나지 않고, 시간이 지나도 안정된필터가 얻어진다.
여기서, 고주파필터를 제조할 때에는 각 공진기 공진 주파수의 미세 조정과, 각 공진기끼리 사이의 단간 결합도의 미세 조정이 필요하다. 그래서 본 실시예에서는 각 격벽(115a~115c)에 각 공진기간의 전자계 결합을 취하기 위한 단간 결합창(116a~116c)이 형성된다. 즉 각 공진기 사이의 결합은, 원하는 필터특성에 필요한 단간 결합도를 견적하고, 그것이 얻어지는 폭의 결합창(116a~116c)을 형성함으로써 실현한다. 또 단간 결합도 조정기구로서 단간 결합창(116a~116d)의 중앙부에, 각 단간 결합창(116a~116c)에는 공진기간 전자계 결합의 강도를 조정하기 위한 단간결합도 볼트(121a~121c)가 배설된다.
또한 상자 본체(111)에 형성된 4 개의 작은 방 중, 양 끝방 저벽에는 외부로부터의 고주파신호를 입출력시키기 위한 출력용 동축 연결기(142) 및 입력용 동축 연결기(141)가 배설되며, 입력용 동축 연결기(141) 및 출력용 동축 연결기(142)의 중심도체에는 상자 본체(111)의 저벽으로부터 연장되어 도체박(114)에 접촉하는 입력결합 프로브(151) 및 출력결합 프로브(152)가 접속된다. 이 입력결합 프로브(151)는 입력용 동축 연결기(141)와 입력단의 유전체(101a)를 전자적으로 결합시키는 것으로, 출력결합 프로브(152)는 출력용 동축 연결기(142)와 출력단의 유전체(101d)를 전자적으로 결합시키는 것이다.
또한 각 유전체(101a~101d)의 하부 중앙에 형성된 구멍(104a~104d)에는 구리제 볼트로 된 도체봉(122a~122d)이 각각 삽입된다. 이 도체봉(122a~122d)은 각 공진기의 공진 주파수 조정기구로서 기능하는 것이다.
본 실시예에 의하면, 복수 개 공진기를 배치하여 다단의 고주파필터를 구성하면서 간편하고 또 결합도의 조정범위가 넓은 단간결합도 조정기구를 실현할 수 있다.
그리고 본 실시예에 있어서는 TM010모드 공진기에 대하여 설명했지만, 본 발명은 TM010모드 이외의 TM모드 공진기나, 혼성파(HYBRID WAVE) 공진모드의 공진기, 또는 TE모드 공진기에 적용함으로써도 본 실시예와 마찬가지 효과를 발휘할 수 있다.
또 본 발명 고주파필터의 공진기 수는 본 실시예와 같이 4 개에 한정되지 않고, 적어도 입력단 공진기와 출력단 공진기의 2 개 공진기를 포함하면 된다. 또한 복수 개 공진기가 직렬로 배치될 필요는 없으며, 평면적으로 보아 가로세로 복수 개씩 배치된, 이른바 매트릭스형으로 배치되어도 된다.
-구체예-
본 구체예에서는 중심주파수 2.14㎓, 비대역 1%, 대역 내 리플 0.05㏈의 체비쉐프(Chebyshev)형 고주파필터의 설계예에 대하여 설명하기로 한다.
유전체(101a~101d)로서 직경 9㎜, 길이 10㎜, 유전율 42, 유전 정접 0.00005의 유전체 세라믹스를 이용하여, 상자 본체(111)를 두께 4㎜의 무산소 구리로 구성하고, 도체박(114)으로서 두께 0.05㎜의 구리박을 이용하여 탄성체층(113)으로서 두께 0.2㎜의 유연성을 갖는 테플런계수지 시트를 이용한다. 그리고 고주파필터의 중심주파수가 2.14㎓로 되도록 각 공진기의 TM010모드 공진 주파수를 설계하여 공진기의 안치수를 산출한다. 유전체(101a)를 포함하는 첫 단의 공진기나, 유전체(101d)를 포함하는 마지막 단의 공진기에 있어서는, 입력결합 프로브(151)나 출력결합 프로브(152)의 영향으로, 소결합(疎結合)(loose coupling) 상태의 공진기에 비해 공진 주파수가 약간 상승되는 효과도 고려해, 작은 방의 안치수를 높이 10㎜×폭 21㎜×길이 24㎜로 한다. 한편 유전체(101b)를 포함하는 제 2 단 공진기나, 유전체(101c)를 포함하는 제 3 단 공진기에 있어서는 작은 방의 안치수를 높이 10㎜×폭 21㎜×길이 21㎜로 한다.
입력결합 프로브(151) 및 출력결합 프로브(152)로서, 각각 유전체(101a, 101d)의 중심축으로부터 8.5㎜ 떨어진 위치에 직경 0.8㎜의 은도금 구리선을 배설한다. 입력결합 프로브(151) 및 출력결합 프로브(152)는 모두 도체박(14)에 납땜된다. 단간결합도 볼트(121a~121c)로 규격 M4의 구리제 볼트를 이용한다.
또 유전체(101a~101d)의 구멍(104a~104d)의 직경을 2.4㎜로 하고, 깊이를 8㎜로 한다. 그리고 도체봉(122a~122d)으로 규격 M2의 구리제 볼트를 이용한다.
또한 입출력 결합도는 입출력결합 프로브(151, 152)의 유전체(101a~101d) 중심축으로부터의 거리를 조절함으로써 결정한다. 또 결합도의 미세 조정은 핀셋으로 프로브 복부의 유전체 중심축으로부터의 거리를 미세 조정하는 방법으로 실시한다. 단간 결합도는 단간결합도 볼트(121a~121c)에 의하여 단간 결합창(116a~116c)의 창 폭을 조절함으로써 결정한다.
이러한 조건하에서 고주파필터의 입출력 결합도는 외부 Q값으로 약 100이며, 첫 단-제 2 단간의 결합계수 및 제 3단-최종 단간의 결합계수는 0.0084이고, 제 2단-제 3 단간 결합계수는 0.0065 정도이다.
도 13은 결합계수 결정을 위한 단간 결합창(116a~116c)의 창 폭에 대한 결합계수의 변화를 모의실험한 결과를 나타낸 도면이다.
도 14의 (a)~(c)는 본 실시예에서 채용 가능한 단간 결합창 형상의 종류 및 단간결합도 조정볼트의 부착위치의 변이(variation)를 나타낸 단면도이다. 도 14의 (a)에 도시한 구조에서는 단간 결합창(116)이 격벽(115) 중앙부를 세로방향으로 관통하여 배설되며, 단간결합도 볼트(121)가 상자 본체(111)의 저벽에 부착되어 세로방향으로 연장된다. 도 14의 (b)에 도시한 구조에서는 단간 결합창(116)이 격벽(115) 중앙부 및 하부에 배설되며, 단간결합도 볼트(121)가 상자 본체(111)의 저벽에 부착된다. 도 14의 (c)에 도시한 구조에서는 단간결합 창(116)이 격벽(115) 중앙부를 세로방향으로 관통하여 배설되며, 단간결합도 볼트(121)가 상자 본체(111)의 외벽(측벽)에 장착되어 가로방향으로 연장된다. 이 실시예 및 구체예에서는 결합계수가 큰 도 14의 (a)에 도시한 구조를 채용한다.
도 15는 단간결합도 조정볼트(121)의 단간결합 창(116)으로의 삽입량에 대한 결합계수의 변화를 모의실험한 결과를 나타낸 도면이다. 여기서, 도 14의 (c)에 도시한 바와 같이 단간결합도 볼트를 가로방향으로 삽입한 경우와, 도 14의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이 단간결합도 볼트를 세로방향으로 삽입한 경우의, 단위 삽입량 당 결합도 변화량은 약간의 차가 있다. 또 단간결합도 조정볼트(121)의 직경이 클수록 단위 삽입량 당 결합도 변화량이 큰 것을 알았다. 여기서, 공진기의 Q값에 악영향을 주지 않는 범위에서, 되도록 결합도 변화량이 큰 단간결합도 조정볼트(121)로는, 그 직경 크기가 격벽(115)의 두께 크기와 같은 값인 4㎜를 갖는 것을 채용한다.
도 16은 이상의 설계에 기초하여 설계된 4 단의 공진기를 포함하는 고주파필터의 특성도이다. 도 16에 도시한 바와 같이 통과영역의 비대역 1%, 삽입손실 0.9㏈, 반사손실 20㏈ 이상으로, 예를 들어 휴대전화 기지국 등에 사용할 수 있는 특성의 양호한 고주파필터가 얻어진다.
(제 7 실시예)
상기 제 3~제 6 실시예에서는 유전체와 도체박을 직접 접촉시킨 구조를 나타냈지만, 유전체와 도체박 사이에 추가로 도체층을 형성하는 것도 가능하다. 도 17은 제 7 실시예의 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도이다. 도 17에 도시한 바와 같이 이 고주파필터(30D)는 도 7에 도시한 제 3 실시예의 고주파필터(30A)와 기본적으로 같은 구조를 갖는다. 본 실시예 고주파필터(30D)의 특징은, 유전체(40)의 상면 및 하면 위에 메탈라이즈층(51a, 51b)이 형성되고, 메탈라이즈층(51a)과 도체박(35)은 납땜(52a)에 의하여, 메탈라이즈층(51b)과 상자 본체(32) 저벽은 납땜(52b)에 의하여 각각 전기적이며 또 기계적으로 접속되는 점이다.
본 실시예에 있어서 고주파필터(30D)의 다른 부재의 구조 및 기능은 제 3 실시예와 거의 마찬가지이므로, 도 17에 도시된 다른 부재에 대해서는 도 7 중의 부호와 마찬가지의 부호를 부여하고 그들의 설명을 생략한다.
본 실시예에서는 진동 등의 영향에 의하여 유전체(40)와 도체박(35) 사이에틈새가 발생할 우려를 확실하게 회피할 수 있다.
그리고 본 실시예에 있어서는 TM010모드 공진기에 대하여 설명했지만, 본 발명은 TM010모드 이외의 TM모드 공진기나, 혼성파(HYBRID WAVE) 공진모드의 공진기에 적용함으로써도 본 실시예와 마찬가지 효과를 발휘할 수 있다.
-구체예-
메탈라이즈층(51a, 51b)에는 은 페이스트에 담그고 가열하여 형성한 ①전형적인 막 두께 5~30㎛의 은 메탈라이즈층, 또는 ②같은 막 두께의 은 도금층, 또는 ③전형적인 막 두께 1~5㎛의 은 증착층을 시도했다. 또 납땜에는 작업성과 밀착성이 좋은 크림 땜납을 사용한다. 기타 부재의 구조는 제 3 실시예의 구체예와 마찬가지로 한다.
이 구체예에서 형성한 공진기는, 그 무부하 Q값이 제 3 실시예와 같이 도체박(35)과 유전체(40)를 직접 밀착시킨 경우에 비해 약 15%~20% 정도 저하되기는 하지만 온도변화에 대한 특성 열화가 작고, 특히 안정성이 우수하다.
(제 8 실시예)
제 4 및 제 6 실시예에서는 입력결합 프로브 및 출력결합 프로브를 도체박에 접속했지만, 본 발명의 5 입력결합 프로브 및 출력결합 프로브를 도체박에 반드시 접속할 필요는 없다.
도 18은 제 8 실시예의 TM모드 공진기를 이용한 고주파필터의 단면도이다. 이 고주파필터(30E)는 도 9에 도시한 제 5 실시예의 고주파필터(30C)와 기본적으로같은 구조를 갖는다.
본 실시예의 고주파필터(30E) 특징은, 상자 본체(32)의 저벽으로부터 세로방향으로 연장된 후, 구부러져 상자 본체(32)의 측벽에 접하는 입력결합 프로브(53) 및 출력결합 프로브(54)를 구비한 점이다.
본 실시예에 있어서 고주파필터(30E)의 다른 부재의 구조 및 기능은 제 5 실시예와 거의 마찬가지이므로, 도 18에 도시한 다른 부재에 대해서는 도 9 중의 부호와 마찬가지의 부호를 부여하고 그들의 설명을 생략한다.
본 실시예의 입력결합 프로브(53) 및 출력결합 프로브(54)의 구조는, 상자 본체(32)의 내벽 높이(h)가 높기 때문에 도중에서 구부러져도 비교적 프로브 길이를 확보할 수 있는 경우에 적합하다. 이와 같이 입력결합 프로브(53) 및 출력결합 프로브(54)를 상자 본체(32)의 측벽으로 도통시켜도, 어느 정도의 비대역을 확보하기에 충분한 입출력 결합을 얻을 수 있다.
그리고 본 실시예에 있어서는 TM010모드 공진기에 대하여 설명했지만, 본 발명은 TM010모드 이외의 TM모드 공진기나, 혼성파(HYBRID WAVE) 공진모드의 공진기, 또는 TE모드 공진기에 적용함으로써도 본 실시예와 마찬가지 효과를 발휘할 수 있다.
(제 3∼제 8 실시예의 변형예)
탄성체층의 재질은 상기 제 3~제 8 실시예에서 도시한 것 이외라도 된다. 예를 들어 실리콘고무 또는 천연고무 등 탄성을 갖는 고분자화합물, 또는 폴리에틸렌, 폴리 테트라플루오로에틸렌, 폴리 염화비닐리덴 등의 소성변형성을 갖는 고분자화합물, 혹은 인디움, 땜납 등 부드러운 금속을 사용해도 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다. 어느 경우라도 탄성체층의 두께는 0.05㎜~0.3㎜ 범위에 있는 것이 바람직하다.
또 본 발명의 고주파필터에 있어서 공진기의 수는, 본 실시예와 같이 4 개에 한정되는 것이 아니고, 적어도 입력단 공진기와 출력단 공진기의 2 개 공진기를 포함하면 된다. 또한 복수 개의 공진기가 직렬로 배치될 필요는 없으며, 평면적으로 보아 가로세로 복수 개씩 배치되는 이른바 매트릭스형으로 배치되어도 된다.
본 발명의 공진기에 의하면, 코너부를 가로지르는 전류가 발생하는 등의 공진모드를 갖는 기둥형 공진기를 이용할 경우에도, 소형이고 양호한 Q값을 가지며 동작의 안정성이 높은 공진기를 얻을 수 있다.
본 발명의 고주파필터에 의하면, 원하는 비대역을 갖는 강한 입출력결합을 실현하는 것, 공진기의 Q값 열화를 억제하면서 주파수 조정범위가 넓은 공진 주파수 조정기구를 구비하는 것, 복수의 공진기를 배치하여 간편하고 결합도 조정범위가 넓은 단간결합도 조정기구를 구비하는 것 등을 실현할 수 있다.

Claims (16)

  1. 기둥형상의 유전체와,
    상기 유전체를 둘러싸는 차폐 도체를 구비하며, 상기 기둥형상 유전체의 코너부를 가로지르는 전류를 발생시키는 공진모드를 포함하는 공진기에 있어서,
    상기 차폐 도체는, 상기 유전체 표면에 직접 접촉하여 형성되는 것을 특징으로 하는 공진기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체는 중심부분과, 상기 중심부분의 적어도 일부를 피복하는 외피부분으로 구성되며,
    상기 중심부분의 유전율이 상기 외피부분의 유전율보다 높은 것을 특징으로 하는 공진기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기둥형상 유전체는 원주형상 또는 사각주형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공진기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차폐도체는, 상기 유전체의 표면상에 형성된 메탈라이즈층인 것을 특징으로 하는 공진기.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공진모드는, TM모드인 것을 특징으로 하는 공진기.
  6. 유전체와,
    상기 유전체를 수납하기 위한 상자를 구비하며,
    상기 상자의 일부가 도체박으로 구성되고, 또 상기 도체박이 유전체를 부분적으로 전자 차폐되는 것을 특징으로 하는 공진기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상자는 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되며,
    상기 도체박은 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에 개재되고,
    상기 유전체는 상기 제 1 부분과 상기 도체박에 의하여 전자적으로 차폐되는 것을 특징으로 하는 공진기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 상자는 제 1 부분과 제 2 부분으로 분할되며,
    상기 도체박은 상기 유전체와, 상기 상자의 상기 제 2 부분 사이에 개재되고,
    상기 유전체는 상기 상자의 상기 제 2 부분과 상기 제 1 부분에 의하여 협지되는 것을 특징으로 하는 공진기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 도체박과 상기 제 2 부분 사이에 개재하는 탄성체층을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 공진기.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    공진모드로서, TM모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진기.
  11. 일부에 구멍을 갖는 유전체와,
    상기 유전체를 둘러싸는 상자와,
    상기 유전체의 구멍으로 삽입되고, 또 삽입 깊이가 가변 구성된 도체봉을 구비하며,
    상기 도체봉의 상기 구멍으로의 삽입 깊이에 따라, 공진 주파수가 조정되는 것을 특징으로 하는 공진기.
  12. 유전체와,
    상기 유전체를 전자적으로 차폐하는 도체부재와,
    상기 도체부재에 의하여 둘러싸인 공간을 관통하도록, 상기 도체부재의 일부로부터 상기 도체부재의 다른 일부까지 연장되어, 상기 유전체와, 외부 입력신호 또는 외부 출력신호를 결합시키기 위한 도체 프로브를 구비하는 고주파필터.
  13. 코너부를 가로지르는 전류를 발생시키는 공진모드를 갖는 기둥형상 공진기를 갖는 고주파필터에 있어서,
    상기 공진기는,
    유전체와,
    상기 유전체를 둘러싸고, 상기 유전체의 표면에 직접 접촉시켜 형성된 차폐도체를 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파필터.
  14. 공진기를 갖는 고주파필터로서,
    상기 공진기는,
    유전체와,
    상기 유전체를 수납하기 위한 상자를 구비하며,
    상기 상자의 일부가 도체박에 의하여 구성되고, 또 상기 도체박이 유전체를 부분적으로 전자 차폐하는 것을 특징으로 하는 고주파필터.
  15. 공진기를 갖는 고주파필터로서,
    상기 공진기는,
    일부에 구멍을 갖는 유전체와,
    상기 유전체를 둘러싸는 상자와,
    상기 상자의 벽부분을 통하여 상기 유전체의 구멍으로 삽입되고, 또 삽입 깊이가 가변 구성된 도체봉을 구비하며,
    상기 도체봉의 상기 구멍으로의 삽입 깊이에 따라, 공진주파수가 조정되는 것을 특징으로 하는 고주파필터.
  16. 유전체를 갖고 외부기기로부터 고주파신호를 수취하는 입력단의 공진기와, 유전체를 갖고 외부기기로 고주파신호를 출력하는 출력단의 공진기를 적어도 포함하는 복수의 공진기를 갖는 고주파필터로서,
    상기 복수 공진기의 주위를 둘러싸고, 각 공진기를 전자 차폐하는 상자와,
    상기 복수 공진기 중 서로 전자계가 결합되는 공진기 끼리의 사이에 형성된 격벽과,
    상기 격벽에 형성된 단간 결합창과,
    상기 단간 결합창의 면적을 조절하기 위한 도체봉으로 이루어지는 단간결합도 부재를 구비하는 고주파필터.
KR1020010033742A 2000-06-15 2001-06-15 공진기 및 고주파필터 KR100737618B1 (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010013982A3 (en) * 2008-08-01 2010-06-03 Kmw Inc. Dielectric resonator in rf filter and assembly method therefor
US8854160B2 (en) 2008-08-01 2014-10-07 Kmw Inc. Dielectric resonator fixed by a pressing metal plate and method of assembly

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7336468B2 (en) 1997-04-08 2008-02-26 X2Y Attenuators, Llc Arrangement for energy conditioning
US7301748B2 (en) 1997-04-08 2007-11-27 Anthony Anthony A Universal energy conditioning interposer with circuit architecture
US9054094B2 (en) 1997-04-08 2015-06-09 X2Y Attenuators, Llc Energy conditioning circuit arrangement for integrated circuit
US7321485B2 (en) 1997-04-08 2008-01-22 X2Y Attenuators, Llc Arrangement for energy conditioning
EP1372212A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dielectric resonator and high frequency circuit element using the same
US20040021535A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Kenneth Buer Automated dielectric resonator placement and attachment method and apparatus
EP1391963A1 (en) * 2002-08-20 2004-02-25 Allen Telecom Inc. Dielectric tube loaded metal cavity resonators and filters
CN1581569A (zh) * 2003-08-04 2005-02-16 松下电器产业株式会社 介质谐振器、介质过滤器、以及支撑介质谐振元件的方法
CN1890854A (zh) 2003-12-22 2007-01-03 X2Y艾泰钮埃特有限责任公司 内屏蔽式能量调节装置
CN100367491C (zh) * 2004-05-28 2008-02-06 日本特殊陶业株式会社 中间基板
WO2006104613A2 (en) 2005-03-01 2006-10-05 X2Y Attenuators, Llc Conditioner with coplanar conductors
WO2006093831A2 (en) 2005-03-01 2006-09-08 X2Y Attenuators, Llc Energy conditioner with tied through electrodes
EP1755189A1 (en) * 2005-08-18 2007-02-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Microwave filters with dielectric loads of same height as filter housing
KR101390426B1 (ko) 2006-03-07 2014-04-30 엑스2와이 어테뉴에이터스, 엘.엘.씨 에너지 컨디셔너 구조물들
EP2099091B1 (en) * 2008-03-04 2017-11-22 HMD global Oy Variable radio frequency band filter
US8989837B2 (en) 2009-12-01 2015-03-24 Kyma Medical Technologies Ltd. Methods and systems for determining fluid content of tissue
DE102009021754B4 (de) * 2009-05-13 2023-11-16 Siemens Aktiengesellschaft Hilfsauslöseeinheit für einen Leistungsschalter
FR2945673B1 (fr) * 2009-05-15 2012-04-06 Thales Sa Dispositif de paroi flexible multi-membranes pour filtres et multiplexeurs de technologie thermo-compensee
US8333005B2 (en) * 2009-08-10 2012-12-18 James Thomas LaGrotta Method of constructing a tunable RF filter
CN101895004A (zh) * 2010-03-17 2010-11-24 深圳市大富科技股份有限公司 介质谐振器、弹性导电屏蔽件和介质滤波器
CN101826649A (zh) * 2010-04-27 2010-09-08 江苏江佳电子股份有限公司 一种tm模介质谐振器
WO2012011066A1 (en) 2010-07-21 2012-01-26 Kyma Medical Technologies Ltd. Implantable dielectrometer
CN102136620B (zh) 2010-09-03 2013-11-06 华为技术有限公司 横磁模介质谐振器、横磁模介质滤波器与基站
CN102025008B (zh) * 2010-12-06 2013-09-04 深圳市大富科技股份有限公司 介质滤波器、介质谐振杆安装结构以及通信设备
US9374887B1 (en) * 2011-09-20 2016-06-21 Sandia Corporation Single-resonator double-negative metamaterial
CN102368574A (zh) * 2011-10-31 2012-03-07 华为技术有限公司 Tm模介质滤波器
WO2013064064A1 (zh) * 2011-10-31 2013-05-10 华为技术有限公司 Tm模介质滤波器
GB201203196D0 (en) * 2012-02-24 2012-04-11 Radio Design Ltd Filter assembly and method of manufacture thereof
GB2505873B (en) * 2012-08-07 2019-10-02 Filtronic Wireless Ltd A microwave TM mode resonator and an electrical filter including such a resonator
CN104009276A (zh) * 2013-02-25 2014-08-27 中兴通讯股份有限公司 介质谐振器及其装配方法、介质滤波器
CN104037484A (zh) * 2013-03-08 2014-09-10 中兴通讯股份有限公司 介质谐振器及介质滤波器
EP3063832B1 (en) 2013-10-29 2022-07-06 Zoll Medical Israel Ltd. Antenna systems and devices and methods of manufacture thereof
US11013420B2 (en) 2014-02-05 2021-05-25 Zoll Medical Israel Ltd. Systems, apparatuses and methods for determining blood pressure
WO2016013135A1 (ja) * 2014-07-24 2016-01-28 日本電気株式会社 フィルタ、分波器、無線通信モジュール、基地局および制御方法
WO2016040337A1 (en) 2014-09-08 2016-03-17 KYMA Medical Technologies, Inc. Monitoring and diagnostics systems and methods
WO2016115175A1 (en) 2015-01-12 2016-07-21 KYMA Medical Technologies, Inc. Systems, apparatuses and methods for radio frequency-based attachment sensing
EP3217469B1 (en) * 2016-03-11 2018-08-22 Nokia Solutions and Networks Oy Radio-frequency filter
CN109314301A (zh) 2016-06-22 2019-02-05 株式会社村田制作所 电介质谐振器、以及电介质滤波器
US11020002B2 (en) 2017-08-10 2021-06-01 Zoll Medical Israel Ltd. Systems, devices and methods for physiological monitoring of patients
CN108258371B (zh) * 2018-02-05 2020-02-18 华南理工大学 一种基于电容加载与开槽耦合的介质三模滤波器
CN116014391A (zh) * 2021-10-22 2023-04-25 上海华为技术有限公司 一种介质滤波器以及通信设备

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US466790A (en) * 1892-01-12 Power-hammer
DE2538614C3 (de) * 1974-09-06 1979-08-02 Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto (Japan) Dielektrischer Resonator
JPS5376747A (en) 1976-12-20 1978-07-07 Fujitsu Ltd Forming method of insulation film
AU558140B2 (en) * 1982-10-01 1987-01-22 Murata Manufacturing Co. Ltd. Tm mode dielectric resonator
US4661790A (en) * 1983-12-19 1987-04-28 Motorola, Inc. Radio frequency filter having a temperature compensated ceramic resonator
US4725798A (en) * 1985-09-06 1988-02-16 Alps Electric, Ltd. Waveguide filter
US4741681A (en) * 1986-05-01 1988-05-03 Bernstrom Marvin L Gerotor motor with valving in gerotor star
JPS6310603A (ja) 1986-06-30 1988-01-18 Mitsubishi Rayon Co Ltd 黒色アクリロニトリル系重合体粉末
JPS63110618A (ja) 1986-10-28 1988-05-16 沖電気工業株式会社 積層型マイクロ波用誘電体磁器組成物
JPS63250201A (ja) * 1987-04-06 1988-10-18 Murata Mfg Co Ltd 誘電体共振器
JPS63284902A (ja) * 1987-05-15 1988-11-22 Murata Mfg Co Ltd 誘電体共振器
US4963841A (en) * 1989-05-25 1990-10-16 Raytheon Company Dielectric resonator filter
JPH0865006A (ja) 1994-08-21 1996-03-08 Nippon Dengiyou Kosaku Kk 誘電体共振器より成る帯域通過ろ波器
JP3339223B2 (ja) * 1994-12-26 2002-10-28 株式会社村田製作所 誘電体共振器装置
US5805033A (en) * 1996-02-26 1998-09-08 Allen Telecom Inc. Dielectric resonator loaded cavity filter coupling mechanisms
JP3379415B2 (ja) * 1997-02-14 2003-02-24 株式会社村田製作所 誘電体フィルタ及び誘電体デュプレクサ
US6323746B1 (en) * 1997-08-25 2001-11-27 Control Devices, Inc. Dielectric mounting system
US6169467B1 (en) * 1998-06-18 2001-01-02 El-Badawy Amien El-Sharawy Dielectric resonator comprising a dielectric resonator disk having a hole
KR100279678B1 (ko) * 1998-09-11 2001-02-01 이계철 공진기 삽입형 대역통과필터
JP2000114809A (ja) 1998-10-05 2000-04-21 Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd 帯域通過フィルタ
US6255917B1 (en) * 1999-01-12 2001-07-03 Teledyne Technologies Incorporated Filter with stepped impedance resonators and method of making the filter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010013982A3 (en) * 2008-08-01 2010-06-03 Kmw Inc. Dielectric resonator in rf filter and assembly method therefor
US8854160B2 (en) 2008-08-01 2014-10-07 Kmw Inc. Dielectric resonator fixed by a pressing metal plate and method of assembly

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