KR20040037175A - 전기적으로 튜닝가능한 대역통과필터 - Google Patents

Abstract

튜닝가능 대역통과 필터는 공진 주파수를 갖는 리액턴스를 가진 하나 이상의 공진기, 인가된 전기장에 따라 변경되는 값을 갖는 유전상수를 가진 강유전체막, 및 상이한 강도로 된 비교적 일정한 전기장을 생성하는 전기장 생성장치를 포함한다. 강유전체막은, 공진기의 리액턴스 및 이에 따른 공진기의 공진주파수와 필터의 통과대역이 강유전체막의 유전상수에 의존하도록, 공진기에 전기적으로 커플링되어 있다. 전기장 생성장치는 강유전체막 내에서 비교적 일정한 전기장을 생성하도록 구성 및 배치됨으로써, 비교적 일정한 전기장 강도의 펑션으로 공진기의 공진 주파수와 필터의 통과대역을 형성한다.

Description

전기적으로 튜닝가능한 대역통과필터{ELECTRICALLY TUNABLE BANDPASS FILTERS}

배경기술

관련출원

본 출원은 2001년 9월 27일 출원된, 발명의 명칭이 "ELECTRICALLY TUNABLE BANDPASS FILTERS"인 미국특허 가출원 제60/325,701호 및 2002년 9월 23일 출원된, 발명의 명칭이 "ELECTRONICALLY TUNABLE FILTERS/PASSIVES PROPOSAL"인 미국특허 가출원 제60/413,009호를 우선권으로 주장한다.

기술분야

본 발명은 일반적으로 전자 필터에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명은 전기적으로 튜닝가능한 대역통과필터에 관한 것이다.

점점더 혼잡해지는 주파수 할당에 의해, 근래의 무선통신장치는 더욱 엄격한 필터링 사양을 요구한다. 특히, 다중 모드 및/또는 다중 주파수 대역에서 동작하는 장치에 대해서는 더욱 그러하다. 현재, 일반적으로 이용되는 장치는 설계 트레이드오프를 갖는 고정되어 튜닝되는 대역통과 필터 (BPF) 를 채택한다. 낮은 통과대역 삽입 손실 (IL) 의 설계목표와 높은 근접 (close-in) 거부의 설계목표는 서로 충돌한다. 통과대역의 에지를 나타내는 필터 전송 펑션의 부분들은 유한 기울기 (통과대역 컷오프가, '통과'로부터 '비통과'로 천이시 이상적으로 완전하게 급격한 천이를 하기 보다는 완만하게 천이됨) 를 갖는다. 보다 급격한 컷오프가 요구될수록, 필터링 차수 (order) 를 보다 높게 해야한다. 이러한 보다 높은 차수의 필터들은 더욱 벌크화되어야 하고 보다 낮은 차수의 필터들보다 큰 IL을 가지며, 사양들을 충족시킬 수 있는 광범위한 튜닝을 요구할 수 있다. 대역외 거부 사양들을 충족시키기 위해, 통상적인 필터 설계들은 전송 제로를 요구하며, 이는 필터 벤더가 그 제조동안 각각의 필터를 튜닝할 것을 요구한다. 통상적으로, 복수의 필터들은 다중대역, 다중모드 동작을 요구한다. 이러한 점에도 불구하고, 종종 필터 사양들이 충족되지 못하여, 그 결과, 증가된 IL 또는 부적합한 거부를 갖는 비순응 부분들을 받아들이거나, 별도의 스위치를 요구하고 더 큰 IL을 가진 스플릿 대역 설계를 이용하게 된다.

고정되어 튜닝되는 BPF와 달리, 튜닝가능 필터는 특정 대역내에서 상이한 주파수 범위들로 다이내믹하게 튜닝될 수 있으며, 충분히 튜닝가능한 경우, 다중 대역 내에서 상이한 주파수 범위들로 튜닝될 수 있다. 튜닝가능 필터는 튜닝불가능 필터들보다 수개의 이점들을 갖는다. 예를 들면, 튜닝가능 필터들은, 통과대역이 다이내믹하게 조정가능할 경우, 광역의 통과대역을 가질 필요가 없다. 높은 클로즈-인 거부를 갖는 협소한 전송 펑션은 유사한 클로즈-인 거부를 갖는 넓은 전송 펑션보다도, 낮은 차수의 필터로 구현될 수 있다. 따라서, 고정되어 튜닝되는 BPF와 달리, 튜닝가능 필터는 낮은 차수로 될 수 있고 또한 원하는 거부 사양들을 충족시킬 수 있다. 더욱 낮은 차수의 튜닝가능 필터는 소형크기를 가지며, 더 낮은 프로파일, 더 낮은 IL 을 가지며, 보다 단순한 제조공정들을 이용하고 낮은 정밀도의 소자들을 이용하여 즉, 저렴한 제조비용으로 제조될 수 있다. 또한, 튜닝범위가 충분히 넓은 경우, 필터 토폴로지는 다중 대역들을 커버하도록 최적화될 수 있다. 따라서, 다중 필터 설계가 더 이상 불필요하게 된다. 또한, 관련 스위치를 갖는 스플릿-대역 설계가 불필요하게 된다.

도 1 은 상부의 커플링된 BPF (100) 의 통상적인 구현을 나타낸다. 하나 이상의 공진기 (106) 가 커패시터들 (108) 을 통하여 입력부 (102) 와 출력부 (104) 에 커플링되어 있다. 또 다른 구현들도 가능할 수 있다. 공진기들은 하나 이상의 공진 주파수를 갖는 리액턴스를 갖도록 구성 및 배치된다. 200-300 MHz 미만의 주파수에서, 공진기들은 별도의 구성요소 (즉, 별도의 커패시터들과 인덕터들) 로 구성될 수 있다. 튜닝은 별도의 구성요소들의 값을 변경하여 리액턴스의 공진주파수를 변경하는 것을 포함한다. 더 높은 주파수에서는, 주파수가 높을수록 모든 회로 구성요소들의 고유 리액턴스가 더욱 커지기 때문에, 더욱 더 많이 분산된 레이아웃이 필요하다. 통상적으로, 더 높은 주파수에서는, 모노블록 설계에 이용하는 공진기들이 이용된다.

본질적으로, 고주파수 공진기는 그 양단부에서 임피던스 불연속점들을 갖는 전송 매질이다. 이들 불연속점에서의 반사들은 공진기내에서 에너지를 축적시키고 그 일부분이 각각의 사이클 동안 방출된다. 양호도 (quality factor; Q) 는 공진기 내에 저장된 에너지 대 1 사이클 동안 방출되는 에너지의 비로 정의된다. 전기장 및 자기장에 의해 지켜져야 하는 경계조건들로 인해, 어떤 별도의 배수만큼 공진기의 길이를 나누는 파장을 갖는 신호만이 최대로 반사되고 구조적으로 간섭한다. 이들은 공진 주파수에 대응한다. 통상적으로, 공진기는, 하나의 공진 주파수만이 필터링할 주파수 범위 내에 존재하도록 상당히 짧게 제조된다. 공진 주파수와 상이한 주파수가 증가할수록 또 다른 주파수에서의 신호들은 접지부로 더욱 전송되어, 그 결과, 통과대역 외에서는 상당한 신호감쇠가 발생한다.

특정 전송 매질 내에서의 특정 주파수에 대한 파장은 그 매질의 리액턴스의 펑션이다. 공진을 받는 구조적 간섭이 신규 공진 주파수에서 발생하도록 신호의 파장에 대하여 측정시 공진기의 길이를 변경함으로써 공진 주파수가 변경된다. 전기적 튜닝은 주파수에 대한 국소 파장의 펑션 의존성을 변경하거나 공진기의 전기길이를 변경함으로써 수행될 수 있다.

전송 매질 내에서의 주파수에 대한 파장 의존성은 매질의 리액턴스의 펑션이다. 이러한 파장의 펑션 의존성은 가변 자기장의 인가를 받는 YIG (Yttrium-Iron Garnet) 공진기들 내에서 가변된다. 그러나, 이러한 공진기들은 벌크형 자기장 생성 코일을 요구하며, 이동통신 시스템의 저전력, 낮은 프로파일, 저비용 요건에는 적합하지 않다.

또 다른 접근방법은 공진기와 같은 벌크형 단결정 강유전체 (f-e) 도파관을 이용하는 것으로, 여기서, 결정체를 가로지르는 인가전압을 이용하여 도파관 내에서 전기장을 생성시켜, 결정의 유전상수를 변경하고 이에 따라 그 공진 주파수를 변경한다 (미국특허 제5,617,104호를 참조). 그러나, 공지의 강유전체 재료의 손실 탄젠트는 통상적인 마이크로웨이브 세라믹 재료에 비하여 열등하다. 이는, 재료의 리액턴스가 무시할 수 없는 저항성분 (즉, 유전상수의 허수성분) 을 포함하며 그 결과, 재료의 저항열을 통한 상당한 전력손실이 발생함을 의미한다. 그 결과, 통상적으로, GHz 및 서브-GHz 주파수에서의 공진기들에 대한 벌크형 강유전체 재료의 이용은 많은 애플리케이션에 대하여 비실용적이다. 이는 강유전체막의 이용을 배제하지도 않지만, 이제까지의 종래기술분야는 전자 필터들의 전기적 튜닝을 제공하는 이러한 막의 적용을 제안하거나 개시하지도 않았다.

또한, 벌크형 f-e 공진기들은 비교적 큰 기하학적 수반을 고려한 다소 높은 제어 전압의 인가를 필요로 할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 전기적 튜닝은 공진기의 전기길이를 변경하여 수행할 수도 있다. 종래기술에서, 이는 하나 이상의 버랙터 (varactor) 다이오드가 공진기의 일단부에 커플링되는 배리캡들 (varicap) 의 이용을 통하여 수행된다. 이 버랙터의 커패시턴스는 그 단부에서 전체적으로 폐쇄되거나 전체적으로 개방되는 것을 방지하기 때문에 이러한 배치는 공진기의 단부에서 전기적으로 연장된다. 버랙터들은 dc 인가전압의 펑션으로서 가변 커패시턴스를 제공하고, 이에 따라 전압에서의 변경에 응답하여 공진기의 길이를 변경한다. 그러나, 이들은 잡음, 온도 의존성을 가지며, UHF 이상에서 낮은 양호도 (Q) 를 갖는다. 또한, 이들은 필터에 적용할 수 있는 방법에서도 제약을 받는다. 이들은 너무 손실이 많기 때문에 공진기와 병렬로 설치할 수 없으며, 분산 설계 내에서 구현하는 것이 어렵다. 또한, 이들의 커패시턴스값은 비교적 낮으며 각각의 로트 (lot) 마다 일관성이 없다.

발명의 개요

본 발명은 공진 주파수를 갖는 리액턴스를 가진 하나 이상의 공진기, 인가된 전기장에 따라 변경되는 값을 갖는 유전상수를 가진 강유전체 (f-e) 막, 및 상이한 강도로 된 비교적 일정한 전기장을 생성하는 전기장 생성장치를 포함하는 튜닝가능 대역통과필터를 제공한다. 강유전체막은, 공진기의 리액턴스 및 이에 따른 공진기의 공진주파수와 필터의 통과대역이 강유전체막의 유전상수에 의존하도록, 공진기에 전기적으로 커플링되어 있다. 전기장 생성장치는 강유전체막 내에서 비교적 일정한 전기장을 생성하도록 구성 및 배치됨으로써, 비교적 일정한 전기장 강도의 펑션으로 공진기의 공진 주파수와 필터의 통과대역을 형성한다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 다중 커플링된 공진기들을 이용하는 대역통과 필터의 통상적인 구현을 나타낸다.

도 2 는 f-e 막을 이용한 마이크로스트립 공진기의 다이어그램을 나타낸다.

도 3 은 f-e 막을 이용한 스트립라인 공진기의 제 1 예의 다이어그램을 나타낸다.

도 4 는 f-e 막을 이용한, 유전체 관입 도파관 공진기의 다이어그램을 나타낸다.

도 5 는 f-e 막을 이용한 스트립라인 공진기의 제 2 실시예의 다이어그램을 나타낸다.

도 6 은 f-e 막을 이용한, 오버레이 커패시터가 커플링된 공진기의 다이어그램을 나타낸다.

도 7 은 서로 맞물려진 필터 토폴로지의 다이어그램을 나타낸다.

도 8 은 오버레이 커패시터를 이용한 서로 맞물려진 필터 토폴로지의 다이어그램을 나타낸다.

도 9 는 오버레이 커패시터를 이용한 결합 필터 토폴로지의 다이어그램을 나타낸다.

도 10 은 여러 f-e 디바이스 설계와 관련된 몇몇 설계 옵션, 이점 및 과제를 일반적으로 설명하는 표이다.

상세한 설명

유전체의 유전상수를 결정하는 상대 유전율 () 은 ("DC" 근처에서) 천천히 변하는 전기장 (E-필드) 의 인가 하에서 f-e 재료마다 다를 수 있다. 그리고, 벌크형 f-e 유전체의 손실 탄젠트가 상당한 경우에도, 광범위한 마이크로웨이브 세라믹 상에서 제조된 응용가능한 f-e 박막 또는 후막의 손실 탄젠트는 통상적으로 이용되는 몇몇 마이크로웨이브 세라믹의 손실 탄젠트보다 더욱 우수할 수 있다. 따라서, 전기적으로 튜닝하는 버랙터 또는 벌크형 f-e 유전체를 이용하는 것 보다는, f-e 박막을 이용하여, 전송 매질의 국부 커패시턴스를 변형할 수 있으며, 이에 의해, 공진기의 공진주파수를 변경하는 조정가능 리액턴스를 제공할 수 있다. 적절하게 설계되어 제조될 경우, 이들 f-e 커패시터는 1 GHz 이상에서 버랙터들보다 높은 커패시턴스와 Q 를 제공할 수 있다. 이들은 박막 또는 후막으로 이용가능할 수 있으며 분산되거나 일괄된 엘리먼트 공진기들을 튜닝하는데 이상적이다. 또한, 이들의 전기적 특성은 각각의 로트 마다, 버랙터의 전기적 특성보다 더 일관성이 있다.

f-e 박막/후막은 고온초전도체 분야에서 폭넓게 이용되며, 이들 재료는 수백개가 알려져 있다. 0.1 ㎛ 내지 1 mm 정도의 막두께가 통상적이다. 바륨 스트론튬 티타네이트 () 는 실온 동작에서 가장 통상적인 것으로, 여기서, x는 바람직하게 0.3 내지 0.7 이다. 이들의 튜닝 속도는, 이들이 rf 신호들에 의해 변조되지 않도록, 일정한 인가전기장에 대하여 약 0.3 내지 1. 0 ㎲이 된다. 일반적으로, dc 인가전압 (Vdc) 을 이용하여, 전기장을 생성한다.를 가진 막을 갖는 것이 일반적이다.

도 2 는 마이크로스트립 필라멘트 층 (202), 접지평면 (204) 및 유전체 기판 (206) 을 포함하는 마이크로스트립 공진기 (200) 의 일 예를 나타낸다. f-e 막층 (208) 은 마이크로스트립 필라멘트층과 유전체 기판 사이에 위치된다. 전파 신호의 파장은 공진기의 전송매질의 유전상수의 펑션이며, 이에 따라 f-e 막 (208) 의 상대 유전율의 펑션이다. dc 전압원 (210) 에 의해 인가된 전압은 접지평면 (204) 에 대하여 필라멘트 층 (202) 에 포지티브하게 바이어스되며, 막의및 이에 따른 공진기의 공진 주파수를 변경시키는, f-e 막을 가로지르는 전기장 (E-필드; 212) 을 생성한다. 이 전압은 외부 제어신호 (214) 에 의해 제어된다.

도 3 은 중심 컨덕터 (302), 2개의 접지된 외부 컨덕터 (304), 접지평면 (322) 및 유전체 기판 (306) 을 포함하는 공면 도파관 (300) 의 제 1 예를 나타낸다. f-e 막 층 (308) 은 스트립라인 컨덕터 (302 및 304) 와 유전체 기판 사이에 위치된다. dc 전압원 (310) 에 의해 인가된 전압은 2개의 외부 컨덕터에 대하여 중심 컨덕터에 포지티브하게 바이어스되며 f-e 막을 가로지르는 전기장 (E-필드; 312) 을 생성하지만, 이 경우, E-필드 (312) 가 f-e 막 내에 더욱 집중되며 이에 따라 동일한 전압과 기판 두께에 대해 더욱 크기 때문에, 바이어스 배열의 선택은 도 2의 바이어스 배열의 선택보다 우수하다. 이 전압은 외부제어신호 (314) 에 의해 제어된다.

도 4 는 유전체 관입 도파관 (DLWG) 공진기 필터 (400) 의 일 예를 나타낸다. 입력포트 (416) 를 통하여 도입되는 입력 신호는 제 1 1/2도파관 (424) 내에서 공진 주파수로 공진하며, 2차 개구 (420) 를 통하여 동일한 공진 주파수를 갖는 제 2 1/2도파관 (426) 에 커플링되며, 이들이 결합하여 2차 필터를 형성한다. 이후 출력신호가 출력 포트 (418) 를 통하여 출력된다. 기판 (406) 상에 형성된 필터의 몸체는 높은유전체 (402) 로 구성된다. 개구에서의 x-y 평면과 평행한 표면 상에 배치된 것으로 도시된 f-e 막 (408) 은, 도전평면 (422) 에 의해 오버레이된다. 2개의 도전 평면 (422) 사이에 인가된 전압은 그 리액턴스를 변경하는 f-e 막 (408) 내에서 E-필드를 생성하여, 도파관 내에서 공진 주파수의 변경을 발생시킨다. dc 전압원 (410) 에 의해 인가된 전압은 제어 신호 (414) 에 의해 제어된다. 또한, f-e 막 (408) 과 도전평면 (422) 은 x-y 평면과 평행한 표면 상에 배치될 수 있다. 외부 부하가 없는 경우, DLWG 공진기는 10 MHz의 3dB 대역폭에서 약 1.6 dB의 I.L.을 갖는 PCS 대역 (즉, 약 2 GHz) 내에서 약 1000 인 양호도 (Q) 를 제공할 수 있다.

도 5 는 중심 컨덕터 (602), 2 개의 접지된 외부 컨덕터 (604) 및 유전체 기판 (606) 을 포함하는 스트립라인 공진기 (600) 의 제 2 예를 나타낸다. f-e 막 (608) 은 중심 컨덕터 (602) 와 유전체 기판 (606) 사이에 위치된다. 제어신호 (614) 에 의해 제어되는 dc 전압원 (610) 은, f-e 막 내에서 E 필드를 생성하고 이에 따라 공진기 (600) 의 공진 주파수를 다이내믹하게 조정하도록, 중심 컨덕터 (602) 와 2개의 외부 컨덕터 (604) 사이에 인가된다. 외부 부하가 없는 경우, 스트립라인 공진기는 6 MHz의 3dB 대역폭에서 약 2.2 dB 의 I.L.을 갖는 PCS 대역 내에서 약 750인 양호도 (Q) 를 제공할 수 있다.

또한, f-e 막과 튜닝하는 필터는 공진기의 일단부의 유효 전기길이를 조정하여 튜닝이 수행되는 버랙터와의 튜닝에 대하여 설명된 방법과 동일한 방법에 따라서 구현될 수 있다. 도 2, 3 및 5 에 나타낸 바와 같이 동축의 스트립라인 또는 마이크로스트립 공진기들 내에 f-e 막을 배치하는 대신에, 도 6에 나타낸 오버레이 커패시터가 커플링된 공진기 (700) 에 대해 설명한 바와 같이 이 막을 오버레이 커패시터로서 배치하여 전송매질에 커플링한다. 동축의 스트립라인 또는 마이크로스트립일 수 있는 기본 공진기 (701) 는 하부의 rf 접지평면 (704) 을 갖는 세라믹 기판 (706) 상단에 배치한다. 두께 d인 f-e 막층 (708) 은 공진기의 일단부를 향하여 위치되며 공진기의 접지된 외부 층과 오버레이 금속 층 (722) 사이에 끼워져 있으며 이에 의해 오버레이 커패시터를 형성한다. 이러한 공진기로의 커플링은 전자기적 커플링, 용량성 커플링 또는 공진기 (또는 필터) 구조체로 및 공진기 구조체 외부로의 직접적인 탭에 의해 달성될 수 있다. 약 1 ㎛의 F-e 박막층은 주어진 (작은) dc 전압에 대하여 높은 dc R 필드를 제공한다. 유도적으로 커플링되는 입력신호에 대하여, 공진기 내부 컨덕터 (702) 의 양단부는 도시된 바와 같이 접지될 수 있다. 제어신호 (714) 에 의해 제어되는 dc 전압원 (710) 은 오버레이 커패시터의 커패시턴스를 조정하도록 이용되는 E-필드를 생성한다.

일부 기판 상에 다이렉트 f-2 박막 성막을 수행할 수 있고 또 다른 기판상에 버퍼층들을 형성할 수 있다. 기판에 대한 f-3 디바이스의 패키징의 필요성을 제거할 수 있다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 복수의 공진기는, 공진기의 공진 주파수와 동일한 공진 주파수 주변으로 집중되면서, 개개의 공진기의 트랜스퍼 펑션보다 더욱 급격한 컷오프와 더욱 평탄한 피크를 갖는 필터 트랜스퍼 펑션으로 더 높은 차수의 필터를 얻도록 전기적으로 커플링될 수 있다. 상이한 공진기 타입을 이용하여 복수의 상이한 필터 토폴로지가 가능할 수 있다. 스트립라인과 마이크로스트립 공진기들을 이용한 통상적인 토폴로지는 서로 맞물려진 필터, 결합 필터, 에지가 커플링된 헤어핀 필터들을 포함한다. 도 7 은 공진기 내에서의 파장-주파수 관계가 변경되는 f-e 막의 전기적 튜닝을 이용한 서로 맞물려진 필터 토폴로지의 일 예의 평면도이다. 전송라인 (802) 을 통한 입력신호는 공진기들을 가로질러 (도면에 수직으로) 진행할 때 각각의 공진기에 교대로 전자기적으로 커플링된 다음, 전송라인 (806) 을 통하여 출력된다. 각각의 공진기에서는, 한 단부가 용량적으로 로딩되고 한 단부가 단락된다. 이러한 상대적 배치는 인접한 필터에 대하여 교대로 행해진다. 공진기의 공진 주파수는 파장-주파수 관계 조정을 이용하여 f-e 막에 대하여 상술한 바와 같이 전기적으로 조정된다.

도 8 은 공진기 (904) 들의 개구단에 연결되었던 것에 연결되는 오버레이 커패시터 (908) 의 이용을 통하여 튜닝이 달성되는 점을 제외하고는 도 7 과 동일한 토폴로지를 나타낸다.

도 9 는 오버레이 커패시터 (1008) 를 이용하는 전자기적으로 커플링되는 2 차 평면결합 필터 토폴로지의 일 예의 평면도를 나타낸다. 전송라인 (1002) 을 통한 입력신호는 공진기 (1004) 를 가로질러 (도면에 수직하게) 진행할 때 각각의 공진기에 교대로 전자기적으로 커플링된 다음, 전송라인 (1006) 을 통하여 출력된다. 이러한 필터는 PCS 대역에서 10 mHz 대역폭을 가질 수 있다. 20 mil 두께의 MgO 기판의 경우, 버퍼층이 필요하지 않을 수 있다.

이 공진기들의 구조는 도 2 내지 도 6 에 나타낸 것으로만 한정되지 않는다. f-e 막이 전송매질에 연결되는 어떠한 공진기 구조체도 본 발명에 의해 고려될 수 있다. 예를 들면, f-e 막은 도 5 에 나타낸 바와 같이 공진기 내에 배치하는 대신에, DLWG 공진기에 대하여 도 4 에 도시된 배치와 유사하게 동축 또는 스트립라인 공진기의 하나 이상의 외부표면 상에 배치될 수 있다. 이와 유사하게, f-e 층들은 도 4 에 나타낸 DLWG의 개구에 커플링되는 것으로만 한정될 필요가 없다. 그 대신에, f-e 막은 도파관의 I/O (입력/출력) 표면 뿐만 아니라 도파관 외부의 하나 이상의 표면 상에 성막될 수 있다. 또한, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 하나의 오버레이 커패시터만을 이용하는 대신에, 2 개 이상의 오버레이 커패시터를공진기의 한쪽 단부 또는 양쪽 단부에서 이용할 수 있다. 도 10 은 여러 f-e 디바이스 설계들과 관련된 몇몇 설계 과제, 이점 및 이슈를 일반적으로 설명하는 표이다. 일반적으로, 설계 (3, 4 및 5) 는 최소 삽입 손실, 최대 크기로부터 최소크기, 최대 삽입 손실까지의 범위에 있다.

따라서, 본 발명의 목적이 완전하고 효과적으로 달성되었다. 상술한 특정 실시형태들은 본 발명의 구성적 또는 기능적 원리를 설명하기 위해 제공한 것이며 이에 한정하려는 것이 아니다. 오히려, 본 발명이 첨부된 청구범위의 사상과 범주 내에서 모든 변형, 변경 및 대체를 포함한다.

Claims (20)

1. 통과대역을 갖는 튜닝가능 대역통과 필터로서,

   특유의 공진 주파수를 갖는 리액턴스를 가진 하나 이상의 공진기;

   인가된 전기장에 따라 변경되는 값을 갖는 유전상수를 가진 강유전체막으로서, 공진기의 리액턴스 및 이에 따른 공진기의 공진 주파수와 필터의 통과대역이 강유전체막의 유전상수에 의존하도록, 공진기에 전기적으로 커플링되는 강유전체막; 및

   상이한 강도로 된 비교적 일정한 전기장들을 생성하는 전기장 생성장치로서, 강유전체막내에서 비교적 일정한 전기장을 생성하도록 구성 및 배치되어, 비교적 일정한 전기장 강도의 펑션들로 공진기의 공진 주파수와 필터의 통과대역을 형성하는 전기장 생성장치를 구비하는, 튜닝가능 대역통과 필터.
2. 제 1 항에 있어서,

   대역통과 필터는 필터 트랜스퍼 펑션을 가지며,

   복수의 공진기는 공진기 트랜스퍼 펑션을 각각 갖고,

   공진기는 필터 트랜스퍼 펑션이 공진기 트랜스퍼 펑션들 중의 한 펑션이 되도록, 전기적으로 커플링되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
3. 제 1 항에 있어서,

   전기장 생성장치는 근접하게 이격된 분리상태의 2 개의 도전소자들에 연결된 dc 전압원을 구비하는, 튜닝가능 대역통과 필터.
4. 제 1 항에 있어서,

   하나 이상의 공진기는 중심 컨덕터와 외부 컨덕터를 가진 유전체 관입 동축 공진기를 포함하는, 튜닝가능 대역통과 필터.
5. 제 4 항에 있어서,

   강유전체막은 공진기의 중심 컨덕터와 외부 컨덕터 사이에 배치되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
6. 제 4 항에 있어서,

   강유전체막은 공진기의 외부 컨덕터의 외부에 배치되며, 하나 이상의 오버레이 커패시터를 형성하도록 도전매질에 의해 오버레이되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
7. 제 1 항에 있어서,

   하나 이상의 공진기는 유전체 관입 도파관 공진기를 포함하는, 튜닝가능 대역통과 필터.
8. 제 7 항에 있어서,

   강유전체막은 공진기의 외부 표면 상에 배치되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
9. 제 1 항에 있어서,

   하나 이상의 공진기는 중심 컨덕터, 유전체 기판 및 2개의 외부 컨덕터를 가진 스트립라인 공진기를 포함하는, 튜닝가능 대역통과 필터.
10. 제 9 항에 있어서,

    강유전체막은 하나 이상의 공진기의 중심 컨덕터와 유전체 기판 사이에 배치되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
11. 제 9 항에 있어서,

    강유전체막은 하나 이상의 공진기의 외부 컨덕터의 외부에 배치되며, 하나 이상의 오버레이 커패시터를 형성하도록 도전매질에 의해 오버레이되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
12. 제 1 항에 있어서,

    하나 이상의 공진기는 마이크로스트립 필라멘트 층, 유전체 기판 및 접지평면을 가진 하나 이상의 마이크로스트립 공진기인, 튜닝가능 대역통과 필터.
13. 제 12 항에 있어서,

    강유전체막은 마이크로스트립 필라멘트 층과 접지평면 사이에 배치되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
14. 제 12 항에 있어서,

    강유전체막은 공진기의 접지평면 외부에 배치되며, 하나 이상의 오버레이 커패시터를 형성하도록 도전매질에 의해 오버레이되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
15. 제 1 항에 있어서,

    대역통과 필터는 필터 트랜스퍼 펑션을 가지며,

    복수의 공진기는 공진기 트랜스퍼 펑션을 가진 스트립라인 공진기를 각각 포함하고,

    스트립라인 공진기는, 필터 트랜스퍼 펑션이 공진기 트랜스퍼 펑션들 중의 한 펑션이 되도록, 서로 맞물려진 토폴로지 내에서 전자기적으로 커플링되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
16. 제 1 항에 있어서,

    대역통과 필터는 필터 트랜스퍼 펑션을 가지며,

    복수의 공진기는 공진기 트랜스퍼 펑션을 가진 스트립라인 공진기를 각각 포함하며

    스트립라인 공진기는, 필터 트랜스퍼 펑션이 공진기 트랜스퍼 펑션들 중의 한 펑션이 되도록, 결합 토폴로지 내에서 전자기적으로 커플링되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
17. 제 1 항에 있어서,

    대역통과 필터는 필터 트랜스퍼 펑션을 가지며,

    복수의 공진기는 공진기 트랜스퍼 펑션을 가진 마이크로스트립 공진기를 각각 포함하며

    마이크로스트립 공진기는, 필터 트랜스퍼 펑션이 공진기 트랜스퍼 펑션들 중의 한 펑션이 되도록, 서로 맞물려진 토폴로지 내에서 전자기적으로 커플링되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
18. 제 1 항에 있어서,

    대역통과 필터는 필터 트랜스퍼 펑션을 가지며,

    복수의 공진기는 공진기 트랜스퍼 펑션을 가진 마이크로스트립 공진기를 각각 포함하며

    마이크로스트립 공진기는, 필터 트랜스퍼 펑션이 공진기 트랜스퍼 펑션들 중의 한 펑션이 되도록, 결합 토폴로지 내에서 전자기적으로 커플링되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
19. 제 10 항에 있어서,

    대역통과 필터는 필터 트랜스퍼 펑션을 가지며,

    복수의 공진기는 공진기 트랜스퍼 펑션을 각각 가지며

    공진기는, 필터 트랜스퍼 펑션이 공진기 트랜스퍼 펑션들 중의 한 펑션이 되도록, 전자기적으로 커플링되는, 튜닝가능 대역통과 필터.
20. 제 11 항에 있어서,

    대역통과 필터는 필터 트랜스퍼 펑션을 가지며,

    복수의 공진기는 공진기 트랜스퍼 펑션을 각각 가지며

    공진기는, 필터 트랜스퍼 펑션이 공진기 트랜스퍼 펑션들 중의 한 펑션이 되도록, 전자기적으로 커플링되는, 튜닝가능 대역통과 필터.