KR20030070384A - 표면탄성파 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면탄성파 필터에 관한 것으로서, 외부로부터 입력되는 신호를 필터링할 경우 삽입 손실이 감소되도록 하는 제1 필터부와, 상기 제1 필터부와 동시에 동작하여 상기 입력 신호의 감쇄 특성이 향상되도록 하는 제2 필터부와, 상기 제1 필터부 및 제2 필터부의 사이에 연결되어 필터링되는 신호의 임피던스가 매칭되도록 하는 정합부로 구성되어,

신호의 필터링시 삽입 손실을 감소시키고 감쇄특성을 향상시키는 필터를 각각 형성함으로써, 하나의 필터에서 삽입 손실과 감쇄특성을 조절하는 것에 비해 필터의 크기가 감소되고 필터의 성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

표면탄성파 필터{Surface acoustic wave filter}

본 발명은 표면탄성파 필터에 관한 것으로서, 특히 표면탄성파 필터 소자의 크기를 줄이고, 복수개의 필터를 사용하여 삽입 손실과 감쇄특성을 각각 조절함으로써, 필터의 성능을 높힐 수 있는 표면탄성파 필터에 관한 것이다.

일반적으로 표면탄성파는 기판의 표면을 따라 전달되는 파동의 상태를 나타내는 것으로 깊이 방향으로 급격히 감쇄되는 특징을 지닌다. 탄성 표면파(Surface Acoustic Wave, 이하 SAW라 함) 필터는 이러한 특징을 주파수 선택기능 소자로 응용한 것이다.

즉, SAW 소자는 절연성이 큰 기판에 금속 전극을 형성해 압전을 걸면 일시적으로 기판 표면이 뒤틀리는데, 이 작용을 이용해 물리적인 파를 일으키게 된다. SAW 소자 표면을 전달하는 물결속도가 전자파보다 느리기 때문에 일시적으로 전기신호를 지연시키거나 특정 주파수 신호만을 통과시키는 필터로 이용된다.

예를 들면, PCS와 같은 이동통신 부품이나 CDMA에서 중간 주파수 필터 과정에서 전기적 신호가 인식되면 이를 기계적 신호로 변환시키는 인터디지털 트랜스듀서(InterDigital Transdicer, 이하 IDT라 함)가 입·출력단에 각각 설치되어 있어 입력단에서 압전 물체에 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적 신호로 변환하고, 다시 출력단에서는 이를 전기적 신호로 변환 출력하게 됨으로써, 원하는 주파수 대역은 통과시키고 나머지 대역은 저지시키게 된다.

도1 은 종래의 기술에 따른 표면탄성파 필터 구조가 도시된 도면이다.

종래의 기술에 따른 표면탄성파 필터는 도1 에 도시된 바와 같이, 내부회로를 보호하는 패키지(10) 내부에 위치되어 신호가 전달될 수 있도록 하는 기판(11)과, 상기 기판에 패턴으로 형성되어 입력되는 신호를 필터링 하여 출력하는 입출력 IDT부(12)와, 상기 입출력 IDT부(12)를 통해 신호가 필터링될 경우 잡음을 제거할 수 있도록 상기 입출력 IDT부(12)의 외측에 형성되는 그라운드부(13, 14)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 기술에 따른 표면탄성파 필터의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 외부로부터 신호가 상기 입출력 IDT부(12)에 입력되어 원하는 주파수 대역의 신호가 필터링된다.

이때, 상기 그라운드부(13, 14)에서 원하지 않는 주파수 대역의 신호가 통과되는 것이 방지되도록 잡음을 제거하게 된다.

또한, 상기 입출력 IDT부(12)는 설정된 두께와 간격으로 배치되는 복수개의 전극으로 이루어지는데, 상기 복수개의 전극 두께와 간격을 조절하여 배치함으로써, 신호가 필터링될 경우 신호의 삽입 손실을 감소시키고 필터의 감쇄특성을 향상시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 표면탄성파 필터는 하나의 입출력 IDT부(12)를 이루는 복수개의 전극 두께 및 전극이 배치되는 간격을 조정하여 삽입 손실 및 감쇄특성을 변화시킬수 있으나, 이로 인해 필터의 크기가 증가되기 때문에 필터를 소형화함과 동시에 삽입 손실 및 감쇄특성이 향상되도록 입출력 IDT부(12)를 형성하기가 용이하지 않다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 신호의 필터링시 삽입 손실을 감소시킴과 동시에 감쇄특성을 향상시키기위하여 삽입 손실과 감쇄특성을 결정하는 필터를 각각 형성함으로써, 신호의 삽입손실 및 감쇄특성을 향상시키고 필터 소자의 소형화가 가능하도록 하는 표면탄성파 필터를 제공하는데 있다.

도1 은 종래의 기술에 따른 표면탄성파 필터 구조가 도시된 도면,

도2 는 본 발명에 따른 표면탄성파 필터 구조가 도시된 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

20: 패키지40: 제1 필터부

41: 제1 기판42: 제1 IDT

43, 44: 그라운드50: 제2 필터부

51: 제2 기판53, 54: 그라운드

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 표면탄성파 필터의 특징에 따르면, 외부로부터 입력되는 신호를 필터링할 경우 삽입 손실이 감소되도록 하는 제1 필터부와, 상기 제1 필터부와 동시에 동작하여 상기 입력 신호의 감쇄 특성이 향상되도록 하는 제2 필터부와, 상기 제1 필터부 및 제2 필터부의 사이에 연결되어 필터링되는 신호의 임피던스가 매칭되도록 하는 정합부로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2 는 본 발명에 따른 표면탄성파 필터가 도시된 도면이다.

본 발명에 의한 표면탄성파 필터는 도2 에 도시된 바와 같이, 내부 회로를 보호하고, 내부에서 발생된 열을 방열하여 외부에 접속하는 수단을 제공하는 패키지(package)(20)의 내부에 설치되어 외부로부터 입력되는 신호를 필터링하여 출력 하는 제1 필터부(40) 및 제2 필터부(50)와, 상기 패키지(20)의 외부에 형성되고 상기 제1 필터부(40)와 제2 필터부(50)사이에 연결되어 필터링되는 신호의 임피던스가 매칭될 수 있도록 하는 정합부(60)로 구성된다.

여기서, 상기 제1 필터부(40) 및 제2 필터부(50)는 각각 압전 특성에 의해전계가 가해지면 공진 특성을 유발하는 제1 기판(41) 및 제2 기판(51)과, 상기 제1 기판(41) 및 제2 기판(42)에 패턴으로 형성되어 외부로부터 입력되는 신호를 필터링하는 제1 및 제2 IDT(42, 52)와, 상기 제1 및 제2 IDT(42, 52)의 주위에 형성되어 필터링되는 신호중 원하지 않는 주파수 대역의 신호가 통과되는 것이 방지되도록 잡음을 제거하는 그라운드(42, 43, 52, 53)로 이루어진다.

이때, 상기 제1 IDT부(41)와 상기 제2 IDT부(51)는 설정된 두께를 가지는 복수개의 전극이 설정된 간격으로 배치되어 형성되고 상기 전극의 두께와 간격에 따라 필터의 특성이 변화된다.

일예로, 도2 에 도시된 바와 같이, 두께가 λ/ 4 와 3λ/ 8 인 전극의 수, 간격(p) 및 배치 순서를 원하는 필터의 특성에 적합하도록 선택함으로써, 상기 제1 필터부(40)와 제2 필터부(50)에 의해 삽입 손실 및 감쇄특성이 조절되는 것이다.

여기서는 상기 제1 필터부(40)에 의해 삽입 손실 특성이 조절되고, 상기 제2필터부(50)에 의해 감쇄특성이 조절되도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 표면탄성파 필터의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 외부 신호가 제1 필터부(40)에 입력되면 삽입 손실이 감소되고 원하는 주파수 대역의 신호가 통과되어 출력된다.

상기 제1 필터부(40)에서 출력된 신호는 상기 제1 필터부(40)와 상기 제2 필터부(50)사이의 임피던스가 매칭되도록 형성된 상기 정합부(60)를 통과하여 상기 제2 필터부(50)에 입력된다.

상기 제2 필터부(50)에 입력된 신호는 상기 제2 필터부(50)에 의해 감쇄특성이 향상되어 외부에 출력된다.

즉, 표면탄성파 필터로 입력되는 신호를 필터링할 경우 표면탄성파 필터 내부에 상기 입력 신호의 삽입 손실 및 감쇄 특성을 조절할 수 있도록 별도의 필터를 형성함으로써, 표면탄성파 필터의 크기가 감소되고 필터 특성이 향상되어 표면탄성파 필터의 성능이 향상되게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 표면탄성파 필터는 신호의 필터링시 삽입 손실을 감소시키고 감쇄특성을 향상시킬수 있도록 제1 및 제2 필터부를 각각 형성함으로써, 하나의 필터부를 사용하여 삽입 손실과 감쇄특성을 조절하는 것에 비하여 필터 소자의 크기가 감소되고 필터의 성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외부로부터 입력되는 신호를 필터링할 경우 삽입 손실이 감소되도록 하는 제1 필터부와;

   상기 제1 필터부와 동시에 동작하여 상기 입력 신호의 감쇄 특성이 향상되도록 하는 제2 필터부와;

   상기 제1 필터부 및 제2 필터부의 사이에 연결되어 필터링되는 신호의 임피던스가 매칭되도록 하는 정합부로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 제1 필터부 및 제2 필터부는 λ/ 4 와 3λ/ 8 의 폭을 가지는 다수개의 핑거가 설정된 순서와 간격에 따라 패턴으로 형성되는 인터디지털 트랜스듀서(InterDigital Transducer)에 따라 삽입 손실 또는 감쇄특성이 결정되는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 정합부는 인덕터로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터.