KR20030084352A - 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서는 서로 다른 유전율을 가지는 유전체 블록으로 구성된 일체형 듀플렉서를 개방면이 서로 동일방향으로 접합함으로써 공진기홀의 길이를 동일하게 유지하면서 한 개의 유전체 블록내에 사용 주파수 영역이 서로 다른 두 개의 듀플렉서를 형성할 수 있을 뿐만 아니라 한 개의 부품으로 유전체 블록이 형성되므로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서{Dielectric Duplexer}

본 발명은 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서에 관한 것으로서, 특히 서로 다른 유전율을 가지는 유전체 블록을 사용하여 공진기홀의 길이를 동일하게 유지하면서 한 개의 유전체 블록내에 사용 주파수 영역이 서로 다른 두 개의 듀플렉서를 형성하는 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서에 관한 것이다.

정보화 시대에 접어들면서 가정용 무선 전화기나 PCS 이동통신 단말기 등의 고주파 회로를 이용한 이동 통신기기의 사용이 급증하고 있다. 따라서 고주파 회로에 이용되는 부품들은 주파수의 혼신을 효과적으로 방지하며 고조파를 억제하기 위하여 설계상 많은 어려움을 수반하게 된다.

상기 고주파 회로에 이용되고 있는 부품 중에서 고주파 신호 중 필요한 신호만을 통과시키거나 저지시키는 대역통과 또는 대역저지 필터(Band Pass Filter or Band Stop Filter)로 구성되어 현재 가장 널리 사용되고 있는 유전체 필터는 무선기기의 프런트-엔드(Front-End) 송수신단에 쓰이고 있다.

상기와 같은 유전체 필터의 구현방법은 크게 일체형 필터와 공진기 결합형 필터로 나누어진다. 상기 일체형 필터는 하나의 블록으로 이루어진 유전체 블록에 공진기 홀이 형성되어 있고, 입출력 전극 그리고 커플링을 위한 커플링(coupling) 패턴을 형성한다. 이때, 비전극부 사이에 인터디지털 커패시턴스(inter-digital capacitance)가 존재하는데 이 커패시턴스를 조절함으로써 공진기 사이의 커플링 값을 조절할 수 있게 된다.

한편, 공진기 결합형 필터는 여러 개의 공진기를 커플링 보드를 통해 결합시키는 구조로 보드(board) 상에 소정의 커패시턴스 값이 나타나도록 패턴을 형성함으로써 공진기 사이의 커플링을 조절하는 구조로 되어 있다.

최근 이동통신 단말기 시스템에서 하나의 이동통신 단말기를 사용하여 사용주파수 영역이 다른 두 개의 이동통신 시스템에 적용할 수 있는 기능을 가지는 이동통신 단말기들이 있다.

상기와 같은 이동통신 단말기에서는 각 주파수 영역에 적용할 수 있는 유전체 필터를 필요로 하는데, 예를 들어 사용주파수가 각각 824~894㎒와 1880~1990㎒인 디지털 셀룰라 시스템(Digital Cellular System:DCS)와 개인휴대통신 서비스(Personal Communication Service:PCS)에 있어서 첫 번째 주파수 영역에 적용하기 위한 한 개의 유전체 듀플렉서와 두번째 주파수 영역에 적용하기 위한 유전체 듀플렉서가 필요하다.

그러나 두 개의 사용 주파수 영역이 서로 떨어져 있는 경우, 유전체 필터의 공진기 길이는 파장에 비례 즉, 주파수에 반비례하므로 그 길이가 서로 매우 달라져야한다. 따라서 동일한 공진기 길이를 갖는 유전체 블록을 사용하여 두 개의 주파수 영역에 적용할 수 있는 듀플렉서를 형성할 수는 없다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 스텝 임피던스 공진기(Step Impedance Resonator:SIR)을 사용할 수 있으나, 상기 스텝 임피던스 공진기의 스텝부분의 전극 도포가 어렵고 상기 스텝의 비율에 따라서 공진기홀간의 커플링과 공진 주파수가 결정되므로 성형체에 의한 필터 주파수 특성의 영향이 커져 필터의 제조 공정이 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 서로 다른 유전율을 가지는 유전체 블록을 사용하여 공진기홀의 길이를 동일하게 유지하면서 한 개의 유전체 블록내에 사용 주파수 영역이 서로 다른 두개의 듀플렉서를 형성할 수 있는 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서의 제 1 실시예를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

DX3 : 제 1 일체형 듀플렉서DX4 : 제 2 일체형 듀플렉서

10c : 개방면20c : 후면

e1 및 e2 : 기생 공진기홀3a 내지 3n : 제 1 내지 제 14 공진기홀

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서의 특징에 따르면, 일정 유전율을 가지는 유전체 블록의 일면을 개방면으로 하고 그 개방면을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질을 도포하여 외부도체를 형성하며, 상기 유전체 블록의 개방면과 대응되는 후면을 관통하는 다수의 공진기와, 상기 개방면에 이웃한 측면에 형성된 입출력 전극부를 통해 신호의 송신 및 수신을 수행하는 제 1 일체형 듀플렉서와; 상기 제 1 일체형 듀플렉서의 상이한 유전율을 가지는 유전체 블록의 일면을 개방면으로 하고 그 개방면을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질을 도포하여 외부도체를 형성하며, 상기 유전체 블록의 개방면과 대응되는 후면을 관통하는 다수의 공진기와, 상기 개방면에 이웃한 측면에 형성된 입출력 전극부를 통해 신호의 송신 및 수신을 수행하는 제 2 일체형 듀플렉서를 포함하여 구성된다.

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

도 1은 본 발명에 의한 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서를 도시한 것으로, 서로 다른 유전율을 가지는 유전체 블록의 접합하여 공진기홀의 길이를 동일하게유지하면서 서로 다른 주파수 대역, 예를 들어 900㎒대의 전송 주파수 영역과 1.8㎓대의 전송 주파수 영역을 가지는 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서이다.

도 1에 도시된 900㎒ 대 주파수 영역의 제1 유전체 듀플렉서(DX3)와 1800㎒대 주파수 영역의 제2 유전체 듀플렉서(DX4)에 있어서, 상기 제1 유전체 듀플렉서(DX3)를 구성하는 부분은 유전율 90, 상기 제2 유전체 듀플렉서(DX4)를 구성하는 부분은 유전율 38의 유전체 블록(D3)의 일면을 그 개방면(10c)을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질을 도포하여 외부도체를 형성한다.

제 1 일체형 듀플렉서(DX3) 및 제 2 일체형 듀플렉서(DX4)는 개방면(10c)을 동일한 방향으로 접합하고 상기 유전체 블록(D3)의 개방면(10c)과 그 반대쪽 하면(20c)을 관통하는 제 1 및 제 14 공진기홀(3a,3b,3c,3d,3e,3f,3g,3h,3i,3j,3k,3l,3m,3n)을 형성하며, 상기 유전체 블록(D3)의 개방면(10c)과 인접하는 일 측면에는 신호의 입력 및 출력을 위해 입출력 전극부(P3a, P3b, Ant3, P4a, P4b, Ant4)를 형성함으로써 상기 입출력 전극부(P3a, P3b, Ant3, P4a, P4b, Ant4)와 공진기홀 사이에 용량성 결합을 유도한다.

이때, 상기 공진기홀(3a 내지 3n) 일단은 유전체 블록(D3)의 상면(20c)에서 접지에 연결된 단락단이 되며, 상기 하면(10c)은 공진기홀(3a 내지 3n)의 개방단이 되는 1/4 파장 공진기로 동작된다.

또한, 상기 제 1 일체형 듀플렉서(DX3) 및 제 2 일체형 듀플렉서(DX4)의 개방면이 서로 동일방향을 향하여 접합됨에 따라 상기 제 1 및 제 2 일체형듀플렉서(DX3 및 DX4)의 접합부분의 내부에서 발생하는 공진기홀 간의 커플링을 억제하기 위해 상기 접합면을 따라 각 일체형 듀플렉서의 개방면과 후면을 관통하여 그라운드에 연결되는 작은 기생 공진기홀(e1 및 e2)을 형성한다.

즉, 본 발명에서는 서로 다른 유전율을 갖는 물질이 만나는 접합부분은 유전율 값이 균일하지 않아 이 부분에서의 커플링은 최대한 억제되어야 하고, 서로 다른 전송 주파수 영역을 가지는 듀플렉서가 동일한 유전체 블록 내에 존재할 경우에는 개방면 영역에서 기생 커플링이 발생할 수 있다.

상기 기생 공진기홀(e1 및 e2)은 상기 제 1 일체형 듀플렉서와 제 2 일체형 듀플렉서(DX3 및 DX4)의 접합면을 따라 개방면과 후면을 관통하여 그라운드를 연결하는 하나 이상의 작은 공진기홀을 삽입한 형태로서 상기 제 1 일체형 듀플렉서와 제 2 일체형 듀플렉서(DX3와 DX4)의 접합부분에서 발생되는 공진기홀 간의 커플링을 억제할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서는 서로 다른 유전율을 가지는 유전체 블록으로 구성된 두 개의 일체형 듀플렉서를 접합하여 공진기홀의 길이를 동일하게 유지하면서 하나의 유전체 블록내에서 사용 주파수 영역이 서로 다르게 형성할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서는 서로 다른 유전율을 가지는 유전체 블록으로 구성된 일체형 듀플렉서를 개방면이 동일방향으로 접합함으로써 공진기홀의 길이를 동일하게 유지하면서 한 개의 유전체 블록내에 사용 주파수 영역이 서로 다른 두 개의 듀플렉서를 형성할 수 있을 뿐만 아니라 한 개의 부품으로 유전체 블록이 형성되므로 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 일정 유전율을 가지는 유전체 블록의 일면을 개방면으로 하고 그 개방면을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질을 도포하여 외부도체를 형성하며, 상기 유전체 블록의 개방면과 대응되는 후면을 관통하는 다수의 공진기와, 상기 개방면에 이웃한 측면에 형성된 입출력 전극부를 통해 신호의 송신 및 수신을 수행하는 제 1 일체형 듀플렉서와;

   상기 제 1 일체형 듀플렉서의 상이한 유전율을 가지는 유전체 블록의 일면을 개방면으로 하고 그 개방면을 제외한 나머지 외부면에 전도성 물질을 도포하여 외부도체를 형성하며, 상기 유전체 블록의 개방면과 대응되는 후면을 관통하는 다수의 공진기와, 상기 개방면에 이웃한 측면에 형성된 입출력 전극부를 통해 신호의 송신 및 수신을 수행하는 제 2 일체형 듀플렉서를 포함하여 구성되며,

   상기 제 1 일체형 듀플렉서와 상기 제 2 일체형 듀플렉서의 각 입출력 전극부는 유전체 블록의 동일한 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 일체형 듀플렉서와 제 2 일체형 듀플렉서의 공진기의 길이가 동일하도록 동작 주파수가 높은 유전체 블록의 유전율이 동작 주파수가 낮은 유전체 블록에 비해 낮아지는 것을 특징으로 하는 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 일체형 듀플렉서와 제 2 일체형 듀플렉서의 접합부분에서 발생하는 공진기홀 간의 커플링을 억제하기 위해 상기 접합면을 따라 개방면과 후면을 관통하는 기생 공진기홀이 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 이중밴드 유전체 듀플렉서.