KR20030065190A - 무 너트 무선 주파수 필터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 주파수 필터에 관한 것으로, 공진 주파수의 조정을 위한 튜닝스크류를 고정하기 위하여, 금속체 틀에 있는 고정용 홀에 튜닝스크류 고정용 비금속체 링을 삽입하여, 비금속제 링의 탄성 특성을 이용하여 튜닝스크류를 강제 압입하여 고정하는 무너트 무선 주피수 필터를 제공하고, 본 발명은 너트를 사용하는 무선 무선 주파수 필터의 조립공정과는 달리, 원하는 주파수 특성 튜닝 후 추가적으로 튜닝스크류를 미세조정하여 고정하는 공정을 제거할 수 있어서 튜닝시간을 단축하는 효과를 가진다.
Description
본 발명은 무선 주파수 필터에 관한 것으로, 특히 너트를 사용하지 않고 금속체 하우징에 형성된 고정용 홀에 비금속체 링을 삽입하여 튜닝스크류, 금속체 하우징 및 비금속체 링을 상호간에 고정시켜 줌으로써, 튜닝스크류의 조립에 의해 원하는 주파수 특성을 튜닝한 후, 추가적으로 튜닝스크류를 고정하는 공정이 필요 없는 무 너트 무선 주파수 필터에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 주파수 필터는 원하는 주파수 대역 신호의 통과, 저지, 시간지연을 위하여 사용되어 진다. 이러한 무선 주파수 필터는 보통 공진 주파수를 조정할 수 있는 구조로 되어 있으며, 튜닝스크류와 튜닝스크류 고정용 너트를 이용하여 공진주파수를 조정한다. .
이하 도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 유 너트 무선 주파수 필터를 간단히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 유 너트 무선 주파수 필터는 금속체 하우징(1), 입력 커넥터(10), 제 1 초단 결합동선(8), 실린더 형태의 제 1 내지 제 5 동축형 공진 금속봉(3, 4, 5, 6, 7), 제 2 초단 결합동선(9),출력커넥터(11)를 구비한다. 또한, 상기 동축 공진 금속봉 중 제 1 및 제 4 동축 공진 금속봉(3, 6)간을 연결하는 횡 결합 동선(13)과 상기 제 1 내지 제 5 동축 공진 금속봉 간의 상호 결합량을 조절할 수 있는 결합 공간(20, 21, 22, 23)과, 상기 하우징(1)의 측면에 구비되어 인덕턴스 또는 캐패시턴스를 조정하는 제 1 튜닝스크류(32)와 공진 주파수를 조정할 수 있는 제 2 튜닝스크류(31)와, 주파수 또는 공진 특성의 조정이 끝난 후 모든 튜닝스크류(31, 32)를 하우징에 고정시켜 특성값을 유지할 수 있도록 하는 너트(42)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 무선 주파수 필터의 등가회로는 도 6에 도시된 바와 같이, 초단 결합동선(8, 9)에 의한 유도성 결합(52, 57), 각각의 동축형 공진 금속봉(3, 4, 5, 6, 7), 금속제 하우징(1) 및 커버에 의해 형성되는 병렬 LC 공진회로(100, 110, 120, 130, 140)와 , 각 이웃하는 상기 동축형 공진 금속봉 사이의 공간(20, 21, 22, 23)에 의해 형성되는 유도성 또는 용량성 결합(53, 54, 55, 56) 및 횡 결합동선(13)에 의한 인덕턴스(150)로 구성된다.
무선 주파수 신호가 커넥터 입력단자(50)를 통해 입력되면 결합 동선에 전류가 흘러 자계에너지가 형성되며, 유도성 결합(52)에 의하여 전자계에너지가 제 1 병렬 LC 공진기(100)에 전달된다. 공진기에 전달된 전자계 에너지는 공진 주파수 에너지만 통과 시키고, 그 외의 주파수 에너지는 공진기의 특성에 맞게 접지(160)를 통하여 감쇄시킨다. 공진기에 의해 통과된 전자계 에너지는 상기 제1 동축형 공진 금속봉(3)과 제 2 동축형 공진 금속봉(4) 사이의 공간(20)에 의해 형성되는 유도성 또는 용량성 결합에 의하여 제 1 병렬 LC 공진기(100)에 인접하는 제 2 병렬LC 공진회로(110)에 전달된다. 전자계 에너지는 마찬가지로 상기 제 1 병렬 LC 공진기(100)로부터 제 2 병렬 LC 공진기(110)로의 전자계 에너지 전달 메커니즘과 동일하게 나머지 제 3, 제 4, 제 5 병렬 LC 공진기(120, 130, 140)에 전달된다. 병렬 LC 공진기(140)에 도달된 전자계 에너지는 유도성 결합(56)에 의해 자계에너지가 유도 전류를 형성시키며, 유도된 전류는 커넥터 출력단자(51)에 의해 출력된다.
제 1 병렬 LC 회로(100)와 제 4 병렬 LC 회로(130)는 횡결합 동선(13)에 의해 연결 되어 형성된 인덕턴스(150)가 조합에 의해 무선 주파수 필터를 통과하는 전자계 에너지에 대해 주파수에 대한 감쇄량 응답특성 또는 지연시간 평탄도, 지연시간 등을 조절해 주는 역할을 한다. 여기서 너트(42)는 각 병렬 LC 공진회로의 캐패시턴스 성분(101, 111, 121, 131, 141), 인덕턴스 성분(102, 112, 122, 132, 142) 및 유도성 결합회로의 인덕턴스 성분(53, 54, 55, 56)이 가지고 있는 값을 고정시켜 주는 역할을 한다.
또한, 공진 튜닝 및 인덕턴스 또는 캐패시턴스 튜닝을 위한 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31), (32)로 원하는 무선 주파수 필터의 특성을 조정한 후, 조정된 특성 값을 고정하는 너트(42) 조임공정을 수행하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31), (32)에 의해 조정된 공진주파수와 캐패시턴스 또는 인덕턴스가 변하게 되고, 특히 인덕턴스 또는 캐패시턴스량을 조정하는 제 2 튜닝스크류(32)는 자신의 인덕턴스 또는 캐패시턴스 값 뿐만 아니라 각 병렬 LC 공진회로 (100, 110, 120, 130, 140)를 이루는 캐패시턴스(101, 111, 121, 131, 141) 및 인덕턴스(102, 112, 122, 132, 142, 150)에 영향을 주어 그 회로 특성 값이 변하게 된다. 따라서 튜닝완료된 무선 주파수 필터를 재차 미세 조정하는 공정이 추가적으로 필요하게 됨으로써, 제품 제작 시간이 증가하고 생산 비용이 증대되는 다른 문제점이 있다.
또한, 도 2a에 도시된 바와 같이 무선 주파수 필터의 크기가 너트의 두께만큼 더 커짐으로써, 무선 주파수 필터를 소형화하는데 제약을 받는 또다른 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제작 공정에 있어서 추가적인 미세 튜닝 조정 공정을 제거하여 제작 시간 및 비용을 감소시키며, 종래의 너트가 차지하는 두깨만큼 필터의 크기를 감소시키는 무 너트 주파수 필터를 제공하는데 다른 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 유 너트 무선 주파수 필터의 구성을 나타낸 분해사시도.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 의한 유 너트 무선 주파수 필터의 평면도 및 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 무 너트 무선 주파수 필터의 일 실시예 구성을 나타낸 분해사시도.
도 4는 본 발명의 요부인 고정용 링의 구성을 나타낸 사시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 무 너트 무선 주파수 필터의 평면도 및 정면도.
도 6은 무선 주파수 필터의 등가 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 하우징2 : 커버
3 : 동축형 공진 금속봉10 : 입력커넥터
31, 32 : 튜닝스크류41 : 튜닝스크류 고정용 링
53 : 인덕턴스 성분100 : 병렬LC공진기
101 : 캐패시턴스성분160 : 접지
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입출력 커넥터와, 입력 주파수 대역 신호를 필터링하여 출력하는 다수의 공진 금속봉과, 상기 입력 커넥터 및 출력커넥터와 동축형 공진 금속봉을 접속하는 결합동선과, 상기 다수의 공진 금속봉 간의 공진주파수를 조정하는 제 1 튜닝스크류 및 상기 공진 금속봉간의 상호 인덕턴스 또는 캐패시턴스 결합량을 조절하는 제 튜닝스크류를 포함하는 무선 주파수 필터에 있어서, 상면이 개방되고 내부에 공진 금속봉을 위치시키기 위한 결합공간을 가지며, 일측면에 다수의 단차홀이 형성된 금속제 하우징; 및 상기 금속체하우징의 단차홀에 압입되며, 내부에 상기 튜닝스크류를 고정시키기 위한 소정형상의 관통구가 형성된 튜닝스크류 고정수단을 포함하는 무 너트 무선 주파수 필터를 제공한다.
이하 첨부된 도 3 내지 도 6를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 무 너트 무선 주파수 필터는 금속체 하우징(1)의 외부에 양단에 입력 커넥터(10) 및 출력 커넥터(11)를 구비하고, 그 내부에 동축형 공진 금속봉(3, 4, 5, 6, 7)이 장착되고, 각 공진 금속봉 사이에 결합공간(20, 21, 22, 23)이 형성되며, 상기 커넥터(10)의 중심핀(12)은 결합 동선(8)과 연결되고, 상기 결합동선(8)은 제 1 공진 금속봉(3)에 접속된다. 제 1 및 제 4 공진 금속봉(3, 6)은 횡 결합동선(13)에 의해 접속된다. 제 5 공진 금속봉(7)은 결합동선(9)와 접속되어 출력 커넥터(11)의 중심핀(12)과 연결된 구성을 가진다. 상기에서 제시된 구성은 도 1에 도시된 무선 주파수 필터의 구조와 동일하다.
또한 본 실시예에서, 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31, 32)가 결합되는 부위의 상기 하우징(1)의 측면에는 단차진 형상의 고정홀이 다수 형성된다. 즉 상기 고정홀은 하우징(1)의 내부 공동측에 튜닝스크류(31, 32)와 유사한 직경을 가지며, 암나사산이 형성된 튜닝홀(35)이 형성되고 외면측에 확장된 링 고정홈(34)으로 형성된 단차홀이다. 상기 링 고정홈(34)에는 도 4에 도시된 바와 같이 내부에 오목홈(41b)과 돌출된 산(41c)이 연속하여 울퉁불퉁한 삼각형의 관통구(41a)가 형성된 비금속체 튜닝스크류 고정 링(41)이 압입된다. 상기 삼각형상의 관통구(41a)는 비금속체 고정링(41)이 링 고정홈(34)에 압입이 용이하도록 작용하는데, 상기 관통구(41a) 오목홈(41b)은 강제압입에 따른 탄성력을 제공하고, 돌출산(41c)은 강제 압입된 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31, 32)를 마찰력으로 잡아주는 역할을 한다. 상기 비금속체 고정링(41)은 가격이 저렴하며, 가공성 및 본드 접착성이 좋고 강도가 있는 폴리카보네이트(Polycarbonate)가 많이 사용되며, 기타 테프론(Teflon), 피크(Peek), 엠씨나이론(M.C.Nylon) 및 인쇄회로기판 재질 등이 사용되기도 한다.
따라서, 상기 링 고정홈(34)에 비금속체 고정링을 압입한 후에, 튜닝스크류(31, 32)를 삼각형 관통구(41a)에 강제 압입식으로 돌려끼우게 되면, 상기 삼각형의 관통구(41)의 내면에 너트기능을 하기 위한 암나사산이 형성되어 튜닝스크류(31, 32)를 고정하여 준다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 조립과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 금속체 하우징(1)의 내부의 결합공간에 다수의 동축 공진 금속봉(3, 4, 5, 6, 7)을 위치시키고, 결합동선(8, 9) 및 횡결합동선(13)을 결합시킨 상태에서 비금속체 고정링(41)을 링 고정홈(34)에 압입하여 조립한다. 그리고, 공진 주파수를 조정하기 위한 제 1 튜닝스크류(31)와 결합공간 인덕턴스 또는 캐패시턴스 조정을 위한 제 2 튜닝스크류(32)를 상기 비금속체 고정링(41)의 삼각형 관통구(41a)에 강제적인 힘을 가해 돌리면서 관통시켜, 상기 하우징(1)에 삽입한다. 이때, 상기 삼각형 관통구(41a)는 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31, 32)에 맞는 암나사산이 형성되면서, 상기 비금속체 고정링(41)이 가지고 있는 고유의 탄성력 및 관통구의 울퉁불퉁한 면과 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31, 32)의 마찰력에 의해 고정된다.
상기 튜닝스크류의 고정이 완료되면, 하우징(1)의 개방부 상에 커버(2)를 위치시키고, 커버결합홀(14a) 및 하우징결합홀(14b)에 나사(14)를 체결하여 덮는다.
이와 같이 구성된 무 너트 무선 주파수 필터는 종래기술인 유 너트 무선 주파수 필터와 동일한 등가회로(도 6 참조)를 갖는다. 따라서 전자계 에너지가 전달되는 메커니즘은 종래기술과 동일하다.
도 1을 참조하여 주파수 조정 및 무선 주파수 필터의 전기적 특성을 구현하기 위한 공정을 설명하면 다음과 같다.
제 1 및 제 2 튜닝스크류(31), (32)는 금속제 하우징(1)에 형성된 튜닝홀(35)과 비금속제 튜닝스크류 고정용 링(41)에 삽입되며, 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31), (32)를 회전 시켜 상기 튜닝홀(35)의 나사산을 타고 이동하게 함으로써, 주파수 및 전기적 특성을 조정할 수 있다. 상기 튜닝스크류 고정용 링(41)은 도 6에 도시된 각 병렬 LC 공진회로의 캐패시턴스 성분(101, 111, 121, 131, 141), 인덕턴스 성분(102, 112, 122, 132, 142) 및 유도성 결합회로의 인덕턴스 성분(53, 54, 55, 56)의 값을 고정시키는 역할을 하고 있으며, 튜닝시 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31), (32)를 조이고 풀면서 이동하게 할 수 있으므로 튜닝작업이 용이해진다. 상기 고정 링(41)의 탄성에 의해 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31), (32)가 튜닝후 고정되기 때문에 추가적인 고정 공정 및 조정이 필요하지 않다.
상기 금속제 하우징(1), 제 1 및 제 2 튜닝스크류(31), (32) 및 비금속체 튜닝스크류 고정용 링(41)은 상기 고정용 링(41)의 오목홈(41a)을 통하여 에폭시등의 본딩 수단을 주입함으로써 서로 부착, 고정시킬 수 있어서, 인위적 움직임, 온도변화, 진동, 운송 등의 조건에서도 튜닝스크류(31), (32)가 움직이지 않게 할 수 있다.
도 2a와 도 5a를 참조하여 본 발명에 의한 무 너트 무선 주파수 필터와 종래 기술에 의한 유 너트 무선 주파수 필터의 크기를 비교하면, 종래기술의 너트(42) 만큼의 높이가 감소됨을 알 수 있다. 따라서 좀더 작은 크기로 무선 주파수 필터 제품을 제작할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 비금속체 고정링을 매개로 하여, 무선 주파수 필터의 튜닝스크류를 너트를 사용하지 않고 고정함으로써, 튜닝후 너트의 조임에 의한 미세한 변화가 없으며, 튜닝스크류 고정후 추가적으로 주파수 또는 공진특성을 미세조정하는 공정이 제거되어 제작 시간을 단축시키는 효과가 있고, 또한 하우징의 측면에 고정홈을 형성하여 튜닝스크류 고정용 링을 삽입함으로써 제품 전체의 크기를 줄일 수 있는 또 다른 효과가 있다.
Claims (6)
- 입출력 커넥터와, 입력 주파수 대역 신호를 필터링하여 출력하는 다수의 공진 금속봉과, 상기 입력 커넥터 및 출력커넥터와 동축형 공진 금속봉을 접속하는 결합동선과, 상기 다수의 공진 금속봉 간의 공진주파수를 조정하는 제 1 튜닝스크류 및 상기 공진 금속봉간의 상호 인덕턴스 또는 캐패시턴스 결합량을 조절하는 제 2 튜닝스크류를 포함하는 무선 주파수 필터에 있어서,상면이 개방되고 내부에 공진 금속봉을 위치시키기 위한 결합공간을 가지며, 일측면에 다수의 단차홀이 형성된 금속제 하우징; 및상기 금속제 하우징의 단차홀에 압입되며, 내부에 상기 튜닝스크류를 고정시키기 위한 소정형상의 관통구가 형성된 튜닝스크류 고정수단을 포함하는무 너트 무선 주파수 필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 하우징의 단차홀은 상기 튜닝스크류와 체결되기 위한 나사산홀과;상기 나사산홀 보다는 큰 직경을 가지고 튜닝스크류 고정수단을 압입하기 위한 고정홈으로 이루어진무 너트 무선 주파수 필터.
- 제 1 항에 있어서,상기 튜닝스크류 고정수단은 비금속의 탄성체로 이루어진 무 너트 무선 주파수 필터.
- 제 3 항에 있어서,상기 튜닝스크류 고정수단은 폴리카보네이트(Polycarbonate), 테프론(Teflon), 피크(Peek), 엠씨나이론(M.C.Nylon) 및 인쇄회로기판 재질 중 어느 하나로 이루어진 무 너트 무선 주파수 필터.
- 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,상기 튜닝스크류 고정수단의 관통구는 오목면과 돌출된 산이 연속된 삼각형 형상으로 울퉁불퉁하게 형성된 것을 특징으로 하는 무 너트 무선 주파수 필터.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 튜닝스크류 고정수단의 관통구의 내면은 튜닝스크류의 강제 압입시 암나사산이 형성되어 상기 튜닝스크류를 고정하는 것을 특징으로 하는 무 너트 무선주파수 필터.
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