KR200203427Y1 - 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 필터에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터에 관한 것이다.

대역 통과 필터는 통신 시스템에서 사용하고자 하는 주파수 신호만 통과시키고 그 외의 주파수 대역에서는 신호가 통과하지 못하도록 크게 감쇠시켜 시스템의 통화 품질을 향상시키기 위해 사용되는데, 사용하고자 하는 주파수 대역 이외의 영역에서는 신호 감쇠를 최대화시키기 위해 케이블 노치 또는 공진기 바 노치를 사용한다. 그러나 이와같은 방식은 항상 독립적인 공진기 형태로 구성되어야 하므로 필터를 제작하는데 있어 공간 확보가 어려울 뿐만 아니라 독립적인 영역을 갖는데 따른 필터 크기의 증가와 가공하기 까다롭다고 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 필터의 감쇠특성(Attenuation)을 향상시키기 위해 종래 기술에 따른 독립적인 공진기를 이용한 공진기 바 노치와는 달리 노치 공진기를 대역 통과 필터의 내부에 구비함으로써 종래 기술에 비해 필터의 공간 활용도를 높이고 가공을 용이하게 할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터{Bandpass filter having a notch resonator nearby the feed loop}

본 고안은 필터에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터에 관한 것이다. 대역 통과 필터(Band Pass Filter)는 각종 통신 시스템에서 반드시 필요한 부품으로, 사용하고자 하는 주파수 신호만 통과시키고 그 외의 주파수 대역에서는 신호가 통과하지 못하도록 크게 감쇠시켜 시스템의 통화 품질을 향상시키기 위해 사용된다.

최근 이동통신 분야의 급속한 발전과 가입자 증가로 인하여 인접된 서로 다른 통신서비스 영역의 통화 품질을 저하시키거나 송·수신 신호간의 신호 유입 등의 문제점이 발생되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 사용하고자 하는 주파수 대역 이외의 영역에서는 신호 감쇠를 최대화시켜야 하는데 주로 비인접 결합에 의한 케이블 노치(Cable Notch)나 공진기 바 노치(Resonator Bar Notch)와 같은 방법을 사용한다.

케이블 노치는 대역통과 필터의 서로 다른 공진기를 케이블을 이용하여 비인접 결합을 발생시키는 방법으로 특정 주파수 신호만을 감쇠시키기 보다는 필터의 전체적인 감쇠 특성을 좋게 하는 기능을 하며, 공진기 바 노치는 필터의 일측, 즉 신호가 통과하는 경로가 아닌 영역에 독립적인 공진기로 구성되어 특정 주파수의 신호만 감쇠시키는데 많이 사용된다. 이와같은 방식은 항상 독립적인 공진기 형태로 구성되어야 하므로 필터를 제작하는데 있어 공간 확보가 어려울 뿐만 아니라 독립적인 영역을 갖는데 따른 필터 크기의 증가와 가공하기 까다롭다고 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 필터의 감쇠특성(Attenuation)을 향상시키기 위해 종래 기술에 따른 독립적인 공진기를 이용한 공진기 바 노치와는 달리 노치 공진기를 대역 통과 필터의 내부에 구비함으로써 종래 기술에 비해 필터의 공간 활용도를 높이고 가공을 용이하게 할 수 있는 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터를 제공함을 그 기술적 과제로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 대역 통과 노치 필터의 내부 사시도.

도 2a는 본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터의 외관도.

도 2b는 본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터의 내부 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터의 노치 공진기 부분의 상세도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11, 21, 31. 하우징 12, 22, 32. 콘넥터

13, 22, 32. 공진기 14, 24, 34. 급전 루프

15, 25, 35. 창 16, 26, 36. 조정 볼트

17, 27, 37. 노치 공진기 18, 28, 38. 커버

본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터는 신호의 입출력을 위한 입출력 콘넥터(22); 상기 입출력 콘넥터에 접속되어 무선 신호를 전달하는 급전 루프(24); 원하는 주파수에 공진시키기 위한 공진기(23); 상기 공진기 사이에 신호가 커플링되도록 하기 위한 창(Window)(25); 주파수 조정을 위한 조정 볼트(26); 특정 대역에서 신호를 감쇠시키기 위한 노치 공진기(27); 및 상기 구성 요소들을 수납하기 위한 하우징(21)과 커버(28)를 포함한다.

이하 첨부하는 도면에 따라 본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터의 각부 특성 및 동작원리를 상세히 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 대역 통과 노치 필터의 내부 사시도이다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 종래 기술에 따른 대역 통과 노치 필터는 필터의 일측에 독립적인 공동(Cavity)을 구성하여 노치 공진기(17)를 구현한 것인데, 이 방식은 상기 노치 공진기를 구성할 수 있는 일정 공간이 확보되어야만 제작이 가능하고, 또한 하우징(11)의 구조가 복잡하므로 가공이 어렵고 비경제적이다.

상기와 같은 단점을 보안하기 위하여 본 고안에서는 도 2a와 도 2b에서 나타낸 것과 같이 별도의 공간을 필요로 하지 않고 출력단의 급전 루프에 근접하여 노치 공진기(27)를 구성한 것이다. 도 2a와 도 2b는 각각 본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터의 외관도와 내부 사시도이다. 도 2a에서 공진기(23)의 길이는 대역 통과 필터의 중심 주파수에 대하여 약 λ/8(여기서, λ는 사용하는 주파수의 파장임)의 길이를 가지며, 종속적으로 연결된 공진기들의 기능에 의해 일정한 통과 대역을 형성하고, 노치 공진기(27)에 의해 특정 주파수에서의 감쇠가 발생한다. 이를 좀 더 상세히 살펴보면, 안테나(수신 대역 필터인 경우) 또는 증폭기(송신 대역 필터인 경우)로부터 입력된 신호는 콘넥터(22)를 통하여 급전 루프(24)로 인가된 다음 첫번째 공진기에 전위와 전류 흐름을 발생시켜 상기 공진기와 하우징(21) 사이에 전계(Electric Field)와 자계(Magnetic Field)를 형성한다. 이 전자계 성분은 첫번째 창(Window)을 통해 다음 공진기로 전달되고 이러한 과정을 거쳐 출력 신호로 나가게 된다. 이때, 각 공진기(23)를 통과하는 신호 주파수는 상기 하우징과 공진기의 간격과 길이에 의한 인턱턴스(Inductance)값, 조정 볼트(26)와 상기 공진기의 간격에 의한 커패시턴스(Capacitance)값에 따라 결정되며 창(25)의 설정에 따라 주파수 통과대역이 결정된다.

도 3은 본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터의 노치 공진기 부분의 상세도이다. 전술한 바와 같이 대역 통과 필터의 동작에 있어 특정 주파수에서 감쇠특성(Attenuation)을 강화시키기 위해 본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터는 노치 공진기(27)를 사용한다. 즉, 대역 통과 필터를 통과하는 신호중 특정 주파수 성분에 무한한 감쇠를 주어 신호 전달을 최소화시키며, 이와같은 기능을 필터의 출력쪽 급전 루프에 인접하여 노치 공진기를 구성함으로써 원하는 주파수에서의 감쇠를 얻을 수 있으므로 전술한 바와 같이 독립적인 공간이 없어도 공진기 바 노치의 구성이 가능하여 공간 활용도를 높일 수 있고, 가공비 및 제품 단가를 절감하는 효과가 있으며, 제품의 소형화가 가능하다.

따라서, 본 고안에 따른 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터는 필터의 감쇠특성(Attenuation)을 향상시키기 위해 따로 공간을 확보하지 않고 급전 루프에 인접하여 노치 공진기를 구성함으로써 원하는 주파수에서의 감쇠를 얻을 수 있으므로 전술한 바와 같이 독립적인 공간이 없어도 공진기 바 노치의 구성이 가능하여 공간 활용도를 높일 수 있고, 가공비 및 제품 단가를 절감하는 효과가 있으며, 제품의 소형화가 가능하다고 하는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 각종 통신 시스템에서 원하는 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 대역 통과 필터에 있어서,

   신호의 입출력을 위한 입출력 콘넥터(22);

   상기 입출력 콘넥터에 접속되어 무선 신호를 전달하는 급전 루프(24);

   원하는 주파수에 공진시키기 위한 공진기(23);

   상기 공진기 사이에 신호가 커플링되도록 하기 위한 창(25);

   주파수 조정을 위한 조정 볼트(26);

   특정 대역에서 신호를 감쇠시키기 위한 노치 공진기(27); 및 상기 구성 요소들을 수납하기 위한 하우징(21)과 커버(28)를 포함하는 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 노치 공진기는,

   필터의 출력쪽 급전 루프에 인접하여 노치 공진기를 구성함으로써 특정 주파수 대역의 신호를 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 급전 루프에 인접한 노치 공진기를 갖는 대역 통과 필터.