KR200452670Y1

KR200452670Y1 - 초소형 무선 고주파 필터

Info

Publication number: KR200452670Y1
Application number: KR2020100012189U
Authority: KR
Inventors: 박종규; 김윤조
Original assignee: 주식회사 이롬테크
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-03-16
Also published as: KR20110000573U

Abstract

본 고안에 따른 무선 고주파 필터는 길이 방향으로 평행하게 배열된 제1 및 제2프레임을 구비하고, 내부에 길이 방향의 개구부(開口部)가 형성된 판형의 하우징; 상기 개구부 내에서 상기 제1프레임의 일 측에 형성된 복수의 제1공진봉; 상기 개구부 내에서 상기 제2프레임의 일 측에 형성된 복수의 제2공진봉; 상기 하우징의 길이 방향의 양 단부에 마련되며, 상기 공진봉에 각각 연결되는 입력 및 출력 커넥터; 상기 제1 및 제2프레임의 상기 일 측에, 상기 제1 및 제2공진봉과 마주보는 위치에 각각 나사홀이 형성되며, 상기 나사홀에 각각 체결되어, 상기 개구부로의 돌출 정도가 조절되는 복수의 튜닝조절나사; 및 적어도 상기 하우징의 개구부가 폐쇄(閉鎖)되도록 장착되는 판형의 상부 및 하부 커버를 포함하며, 상기 각각의 제1공진봉은 상기 각각의 제2공진봉과 하나씩 교대로 배열된다.

Description

초소형 무선 고주파 필터{MICROMINIATURE RF HIGH FREQUENCY FILTER}

본 고안은 무선 고주파 필터에 관한 것으로서, 특히 초소형 무선 고주파 필터의 구조에 관한 것이다.

수 GHz ~ 수십 GHz의 주파수 대역에 사용되는 초소형 필터는, 필터의 크기를 줄이기 위하여, 서스펜디드 기판을 이용하는 것이 일반적이다. 즉, 얇은 PCB(printed circuit board)에 패턴을 인쇄하여 공진기를 구현하고, 상기 PCB를 서스펜디드 기판으로서 하우징 내에 삽입하여 필터를 구성한다.

도 1은 종래기술에 따른 PCB 타입 공진기를 구비한 필터의 평면도이고, 도 2는 도 1의 필터에 구비된 PCB 타입 공진기의 사시도이다. 도1 및 도2를 참조하면, 종래기술에 따른 필터는 서스펜디드 기판으로서 구비된 PCB(10), 상기 PCB(10)가 삽입 및 고정되도록 구성된 외부 하우징(20), 및 입력 및 출력 단자(30,35)를 포함한다. 특히, PCB(10)는 필터가 통과시키는 주파수 대역을 고려하여, 유전체 기판(11) 상에 인쇄된 소정의 공진 패턴(13)을 구비하고, 외부 하우징(20)과의 결합을 위한 나사홀(15)을 구비한다.

종래기술에 따른 필터는 PCB(10)를 외부 하우징(20)에 결합하고, 커버(미도시)를 장착함으로써 구성된다. 따라서, 결합 과정에서 발생하는 오차에 따라 필터의 전기적인 특성이 변경될 수 있다. 필터의 전기적 특성이 변경될 경우, 이를 해결하기 위해서, PCB(10)에 인쇄된 공진 패턴(13)의 일부를 인위적으로 제거 또는 부가함으로써, 필터의 튜닝을 수행하는데, 이는 제조과정의 불량률을 증가시키는 원인이 되며, 미세한 튜닝이 불가능한 문제가 있다. 또한, 인위적으로 필터를 튜닝하기 위해서는, 외부 하우징(20)에 결합된 커버를 해제 및 결합하는 과정을 반복하여 수행해야하는데, 이러한 커버의 결합 및 해제는 필터 특성의 추가적인 오차를 발생시키는 원인이 될 수 있으며, 튜닝에 많은 시간과 비용이 소요되는 단점이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 필터 제작시 공정을 용이하게 하여 공정 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 전기적 특성의 변화에 대응하여 용이하게 튜닝이 가능한 무선 고주파 필터를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 무선 고주파 필터는 길이 방향으로 평행하게 배열된 제1 및 제2프레임을 구비하고, 내부에 길이 방향의 개구부(開口部)가 형성된 판형의 하우징; 상기 개구부 내에서 상기 제1프레임의 일 측에 형성된 복수의 제1공진봉; 상기 개구부 내에서 상기 제2프레임의 일 측에 형성된 복수의 제2공진봉; 상기 하우징의 길이 방향의 양 단부에 마련되며, 상기 공진봉에 각각 연결되는 입력 및 출력 커넥터; 상기 제1 및 제2프레임의 상기 일 측에, 상기 제1 및 제2공진봉과 마주보는 위치에 각각 나사홀이 형성되며, 상기 나사홀에 각각 체결되어, 상기 개구부로의 돌출 정도가 조절되는 복수의 튜닝조절나사; 및 적어도 상기 하우징의 개구부가 폐쇄(閉鎖)되도록 장착되는 판형의 상부 및 하부 커버를 포함하며, 상기 각각의 제1공진봉은 상기 각각의 제2공진봉과 하나씩 교대로 배열된다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 무선 고주파 필터는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 삽인 손실이 우수한 무선 고주파 필터를 구현할 수 있다.

둘째, 필터의 전기적 특성을 안정적으로 유지할 수 있다.

셋째, 필터의 전기적 특성 변화에 따른 미세한 튜닝을 용이하게 실시할 수 있으므로, 필터의 튜닝시 발생하는 불량율을 최소화할 수 있다.

넷째, 필터의 제조에 소요되는 시간 및 비용을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 PCB 타입 공진기를 구비한 필터의 평면도,
도 2는 종래기술에 따른 필터에 구비된 PCB 타입 공진기의 사시도,
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 무선 고주파 필터의 분해 사시도,
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 필터에 구비된 하우징의 평면도.

이하 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 고안의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 무선 고주파 필터의 분해 사시도로서, 필터의 전체적인 구조를 도시하고 있으며, 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 필터에 구비된 하우징의 평면도로서, 하우징의 구조를 상세하게 도시하고 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 무선 고주파 필터는 하우징(100), 상기 하우징(100)에 연결된 입력 및 출력단자(101,103), 및 상기 하우징(100)의 상부 및 하부를 덮는 상부 및 하부 커버(310,350)를 포함한다.

상기 하우징(100)은 철(Fe), 황동(Bs), 알루미늄(Al) 중, 선택된 어느 하나의 재질 또는 둘 이상이 조합된 재질로 이루어질 수 있다. 바람직하게, 상기 하우징(100) 재질의 선택이나 조합은 온도 규격 및 중량 등을 고려하여 다양하게 변경될 수 있다.

하우징(100)에는 해당 필터링 주파수에 따라 적절하게 설계된 길이 방향의 개구부(105)가 형성되며, 상기 개구부(105)를 중심으로 분리되는 제1 및 제2프레임(107,109)이 마련된다. 상기 제1 및 제2프레임(107,109)에는 서로 대향하는 방향으로 돌출된 복수의 공진봉(110)이 마련된다. 상기 복수의 공진봉(110)은 필터의 감쇄 특성 및 삽입 손실을 고려하여 소정의 패턴을 형성하도록 마련된다. 예컨대, 상기 복수의 공진봉(110)은 서로 다른 프레임(107,109), 즉 제1프레임(107) 및 제2프레임(109)과 일체형으로 연결되며, 순차적으로 서로 교차하는 형태로 배열될 수 있다. 예컨대, 제2프레임(109)에는 제2프레임(109)과 일체형으로 연결된 제1공진봉(110a)이 마련되고, 제1프레임(107)에는 제2공진봉(110b)이 서로 교차하는 형태로 배열된다. 또한, 상기 복수의 공진봉(110)의 돌출 길이는 필터링 주파수를 고려하여 설정될 수 있으며, 공진봉(110)의 수는 감쇄 특성 및 삽입 손실을 고려하여 설정될 수 있고, 상기 복수의 공진봉(110)의 두께는 금속기판(110)의 두께보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 이러한 상기 하우징(100)은 일체형으로 형성된 금속판의 일 부분을 와이어 컷팅함으로써, 상기 개구부(105) 및 공진봉(110)을 동시에 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 하우징(100)에는 상기 공진봉들(110)의 단부와 서로 대향하는 위치에 마련되는 복수의 나사홀(150)이 형성된다. 예컨대, 상기 제2프레임(109)에 형성된 제1공진봉(110a)의 단부와 마주보는 위치의 제1프레임(107)에는, 하우징(100)을 관통하는 제1나사홀(150a)이 마련되고, 상기 제1프레임(107)에 형성된 제2공진봉(110b)의 단부와 마주보는 위치의 제2프레임(109)에는, 하우징(100)을 관통하는 제2나사홀(150b)이 마련될 수 있다.

상기 복수의 나사홀(150)에는 무선 고주파 필터의 튜닝에 사용되는 튜닝조절나사(210)가 각각 체결된다. 예컨대, 상기 제1나사홀(150a)에는 제1튜닝조절나사(210a)가 체결되고, 제2나사홀(150b)에는 제2튜닝조절나사(210b)가 각각 체결될 수 있다.

나아가, 사용자가 의도하지 않은 외부적인 힘에 의한, 튜닝조절나사(210)의 이동을 방지하기 위하여, 상기 하우징(100) 상에 지지되며, 복수의 튜닝조절나사(210)의 고정 상태를 각각 유지시키는 복수의 고정너트(230)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 고정너트(230)는 각 튜닝조절나사(210)의 고정 상태를 유지시키기 위한 것으로써, 각 튜닝조절나사(210)에 적어도 하나의 고정너트(230)가 체결될 수 있다. 예컨대, 제1튜닝조절나사(210a)에 제1고정너트(230a)가 체결되고, 제2튜닝조절나사(210b)에 제2고정너트(230b)가 체결될 수 있다.

본 고안의 일 실시예에서, 제1공진봉(110a), 제2공진봉(110b), 제1나사홀(150a), 제2나사홀(150b), 제1튜닝조절나사(210a), 제2튜닝조절나사(210b), 제1고정너트(230a), 및 제2고정너트(230b)의 구조 및 결합에 대해서만 예시하였으나, 그 구조 및 결합이 복수의 공진봉(110), 나사홀(150), 튜닝조절나사(210), 고정너트(230)에 모두 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 튜닝조절나사(210)는 서로 마주 보는 위치에 고정된 길이로 마련된 복수의 공진봉(110)과의 간극을 조정할 수 있도록 구비된다. 예컨대, 상기 튜닝조절나사(210)를 시계방향으로 회전시킴에 따라, 상기 튜닝조절나사(210)는 마주하는 공진봉(110)이 고정된 방향으로 이동하고, 상기 공진봉(110)과의 간극이 점차 줄어들도록 구비된다. 상기 공진봉(110)과 튜닝조절나사(210) 사이의 캐패시턴스의 값 및 튜닝조절나사(210)가 개구부(105)로 진입된 길이 변화에 의한 인덕턴스의 값은 실험적으로 결정할 수 있으며, 이때 튜닝조절나사(210)를 이용하여 무선 고주파 필터를 원하는 주파수 대역으로 조정하는 것이 가능하다.

상부 커버(310)는 상기 하우징(100)에 마련된 개구부(105)의 상부를 폐쇄(閉鎖)하기 위해 마련된 것으로써, 상기 개구부(105)보다 상대적으로 큰 금속판으로 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 하부 커버(350)는 개구부(105)의 하부를 폐쇄(閉鎖)할 수 있는 금속판으로 이루어질 수 있다.

나아가, 상부 및 하부 커버(310,350)는 상기 하우징(100)의 재질과 동일한 금속판으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상부 및 하부 커버(310,350)는 상기 하우징(100)의 상부 및 하부에 각각 결합되도록 구현된다. 바람직하게, 상부 및 하부 커버(310,350)는 숫 나사 및 암나사와 같은 체결부재를 통해 결합될 수 있다. 즉, 상부 및 하부 커버(310,350)에는 복수의 고정용 숫 나사(371)가 각각 관통할 수 있는 복수의 나사 홀(311,351)이 마련된다. 특히, 하부 커버(350)에 마련된 나사 홀(351)은 복수의 고정용 숫 나사(371)가 체결되어 고정될 수 있는 나사선을 포함한다. 그리고, 상기 하우징(100)의 제1 및 제2프레임(107,109)에도 복수의 나사 홀(311,351)에 대응하는 위치에 복수의 고정용 숫 나사(371)가 각각 관통할 수 있는 고정 홀(170)이 더 형성된다. 이에 따라, 복수의 고정용 숫 나사(371)는 각각, 상부 커버(310)에 마련된 복수의 상부 나사 홀(311) 및 상기 하우징(100)에 마련된 고정 홀(170)을 관통하고, 그 일부가 상기 고정 홀(170)을 통해 돌출된다. 그리고, 복수의 고정용 숫 나사(371)는 각각, 나사선을 구비한 하부 커버(350)의 나사 홀(351)에 체결되어, 상부 커버(310), 하우징(100), 및 하부 커버(350)를 결합 및 고정한다. 예컨대, 제1 고정용 숫 나사(371a)가 제1 상부 나사 홀(311a) 및 제1 고정 홀(170a)을 관통하고, 나사선이 구비된 하부 커버(350)의 제1 하부 나사홀(351a)에 체결됨으로써, 상부 커버(310), 하우징(100), 및 하부 커버(350)가 결합 및 고정된다.

나아가, 상부 및 하부 커버(310,350)와 상기 하우징(100)을 결합하기 위한 상기 체결부재는 복수의 고정용 암나사(373)를 더 포함할 수 있다. 복수의 고정용 숫 나사(371)는 하부 커버(350)에 마련된 하부 나사홀(351)을 관통하여 돌출될 수 있는 길이로 구비되며, 복수의 고정용 암나사(373)는 하부 나사홀(351)을 통해 돌출된 고정용 숫 나사(371)에 각각 체결될 수 있다. 예컨대, 제1 고정용 숫 나사(371a)가 제1 상부 나사 홀(311a), 제1 고정 홀(170a), 및 제1 하부 나사 홀(351a)을 관통하여 제1 고정용 암나사(373a)에 체결됨으로써, 상부 커버(310), 하우징(100), 및 하부 커버(350)가 결합 및 고정될 수 있다.

비록 본 고안의 실시예에서, 상부 및 하부 커버(310,350)는 체결 부재(예컨대, 고정용 숫 나사(371)와 나사선이 구비된 하부 커버(350)의 나사 홀(351), 및 선택적으로 추가되는 고정용 암나사(373) 등)를 통해 상기 하우징(100)에 고정되는 것을 예시하였으나, 본 고안이 이를 한정하는 것은 아니다. 상부 및 하부 커버(310,350)는 상기 하우징(100)의 상부 및 하부에 밀착된 상태로 고정될 수 있으면 충분하다.

이와 같이, 전술한 본 고안의 무선 고주파 필터에 따르면, 종래의 PCB상에 공진 패턴을 인쇄하여 공진 면적을 조절하였으나, 인쇄된 공진 패턴을 얇은 동박으로 구현함에 따라, 삽입손실이 저하되는 문제가 있었다. 그러나, 본 고안의 공진봉이 일체형으로 구비된 하우징을 이용하면, 하우징을 제작하는 과정에서 상기 공진봉의 면적을 상대적으로 용이하게 조절할 수 있으므로, 종래에 비해 상대적으로 삽인 손실이 우수한 무선 고주파 필터를 용이하게 구현할 수 있다.

또한, 본 고안의 무선 고주파 필터에 구비된 하우징을 상부 및 하부 커버에 결합한 후, 튜닝조절나사를 조절함으로써 필터의 전기적 특성을 안정적으로 유지할 수 있다. 그리고, 하우징을 상부 및 하부 커버에 결합한 후에도, 필터의 전기적 특성 변화에 따른 미세한 튜닝을 용이하게 실시할 수 있고, 나아가 필터의 튜닝시 발생하는 불량율을 최소화할 수 있으며, 필터의 튜닝에 소요되는 시간 및 비용을 최소화할 수 있다.

한편 상기한 본 고안의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 고안의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 예를 들어 상기의 설명 도면에 개시된 공진봉의 수, 나사홀의 수, 및 고정홀의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 또한 상기의 설명에서는 금속기판 및 튜닝조절나사가 철(Fe), 황동(Bs), 알루미늄(Al) 등의 재질로 이루어질 수 있음을 예시하였으나, 본 고안이 이를 한정하는 것은 아니며, 무선 고주파 필터에 필요한 인덕티비티(inductivity)를 제공할 수 있는 재질이면 충분하다.

이외에도 본 고안의 다양한 실시예들이 있을 수 있으며, 따라서 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims

무선 고주파 필터에 있어서,
길이 방향으로 평행하게 배열된 제1 및 제2프레임을 구비하고, 내부에 길이 방향의 개구부(開口部)가 형성된 판형의 하우징;
상기 개구부 내에서 상기 제1프레임의 일 측에 형성된 복수의 제1공진봉;
상기 개구부 내에서 상기 제2프레임의 일 측에 형성된 복수의 제2공진봉;
상기 하우징의 길이 방향의 양 단부에 마련되며, 상기 공진봉에 각각 연결되는 입력 및 출력 커넥터;
상기 제1 및 제2프레임의 상기 일 측에, 상기 제1 및 제2공진봉과 마주보는 위치에 각각 나사홀이 형성되며, 상기 나사홀에 각각 체결되어, 상기 개구부로의 돌출 정도가 조절되는 복수의 튜닝조절나사; 및
적어도 상기 하우징의 개구부가 폐쇄(閉鎖)되도록 장착되는 판형의 상부 및 하부 커버를 포함하며,
상기 각각의 제1공진봉은 상기 각각의 제2공진봉과 하나씩 교대로 배열되는 것을 특징으로 하는 무선 고주파 필터.
제1항에 있어서, 상기 공진봉은 일체형으로 형성된 상기 하우징의 일부를 절개하여 상기 개구부를 형성함과 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 고주파 필터.
제1항에 있어서, 상기 튜닝조절나사에 체결되고 상기 하우징 상에 지지되어, 튜닝조절나사의 고정 상태를 유지시키는 고정너트를 더 포함함을 특징으로 하는 무선 고주파 필터.
제1항에 있어서, 상기 하우징에는, 상부 및 하부 커버와의 결합을 위한 고정홀이 더 형성됨을 특징으로 하는 무선 고주파 필터.
제1항에 있어서, 상기 튜닝조절나사의 시계방향 또는 반 시계방향으로의 회전에 대응하여, 필터의 튜닝 값이 조정되는 것을 특징으로 하는 무선 고주파 필터.
제1항에 있어서, 상기 하우징은 와이어 컷팅 방식을 통해 금속 기판의 일 부분을 제거함으로써, 상기 개구부 및 공진봉이 형성됨을 특징으로 하는 무선 고주파 필터.
제1항에 있어서, 상기 각각의 제1공진봉과 제2공진봉은 동일 수평면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 무선 고주파 필터.
제1항에 있어서, 상기 제1공진봉과 제2공진봉의 돌출 길이는 상기 개구부 폭의 1/2보다 큰 것을 특징으로 하는 무선 고주파 필터.