KR20110013956A - 무선 주파수 필터의 커버 결합 방법 및 그 방법에 의한 무선 주파수 필터 - Google Patents

무선 주파수 필터의 커버 결합 방법 및 그 방법에 의한 무선 주파수 필터 Download PDF

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Abstract

무선 주파수 필터의 커버 결합 방법 및 그 방법에 의한 무선 주파수 필터가 개시된다. 개시된 필터는 상부에 적어도 하나의 돌출부가 형성되는 하우징; 상기 하우징 상부에 배치되며, 상기 돌출부에 상응하는 적어도 하나의 홀이 형성된 커버; 상기 하우징 내부에 형성되는 적어도 하나의 캐비티를 포함하되, 상기 돌출부가 상기 커버의 홀에 삽입되어 상기 커버가 하우징 상부에 위치한 상태에서 상기 커버 상부를 프레스 압착에 의해 압착하여 상기 커버를 상기 하우징에 결합시킨다. 개시된 방법 및 그 방법에 의한 필터에 따르면, 보다 짧은 시간 및 저렴한 비용으로 커버를 하우징에 결합할 수 있으며, PIMD에 의한 특성 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
필터, 커버, 결합

Description

무선 주파수 필터의 커버 결합 방법 및 그 방법에 의한 무선 주파수 필터{Method for Combining Cover of Radio Frequency Filter and Radio Frequency Filter Produced by the Method}
본 발명은 무선 주파수 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 주파수 필터에서 커버와 하우징의 결합 방법 및 그 방법에 의해 제조된 필터에 관한 것이다.
필터는 입력되는 주파수 신호 중 특정 주파수 대역의 신호만을 통과시키기 위한 장치로서 다양한 형식으로 구현되고 있다. 다양한 종류의 필터 중 기지국과 같이 비교적 하이 파워가 요구되는 장비에는 내부에 캐비티 및 공진기가 형성되는 RF 캐비티 필터가 주로 사용된다.
도 1은 종래의 RF 캐비티 필터의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 RF 캐비티 필터는 하우징(100), 입력 커넥터(102), 출력 커넥터(104), 커버(106), 다수의 캐비티(108) 및 공진기(110)를 포함한다.
하우징(100)은 필터 내부의 공진기(110) 등의 구성 요소를 보호하고 전자기파의 차폐 역할을 수행한다. 하우징(100)은 알루미늄 재질로 베이스를 형성하고 이 에 은도금을 한 하우징이 사용될 수 있다. 통상적으로 필터, 도파관과 같은 RF 장비에는 손실을 최소화하기 위해 전기 전도도가 뛰어난 은도금을 사용한다. 근래에 들어 내식성과 같은 특성 향상을 외에 은도금 이외의 도금법이 사용되기도 하며, 이러한 도금법을 사용한 하우징이 사용될 수도 있다.
커버(106)는 하우징 상부에서 하우징과 결합되며, 일반적으로 볼트 결합에 의해 하우징과 결합된다. 커버(102)도 금속 재질로 이루어져 필터 내부는 전자기적으로 차폐된다.
필터 내부에는 다수의 격벽(120)들이 형성되며 하우징(100) 및 격벽(120)들에 의해 다수의 캐비티(108)가 정의된다.
또한, 다수의 캐비티(108) 각각에는 공진기(110)가 구비되며, 공진기는 원통 형상 또는 디스크 형상을 가진다. 공진기는 필터가 사용하는 모드에 따라 유전체 재질의 공진기가 사용될 수도 있으며 금속 재질의 공진기가 사용될 수도 있다.
각 캐비티에는 커플링 윈도우(130)가 형성되며, 커플링 윈도우(130)를 통해 한 캐비티에서 다른 캐비티로 RF 신호가 진행된다.
입력 커넥터(102)는 RF 신호가 입력되는 커넥터이고, 출력 커넥터(104)는 RF 캐비티 필터에 의해 필터링된 RF 신호가 출력되는 커넥터이다. 도 1에는 도시되어 있지 않으나 입력 커넥터(102)와 출력 커넥터(104)는 전도성 루프를 통해 공진기와 연결될 수 있다.
이와 같은 종래의 RF 필터에서 하우징과 커버는 볼트 결합에 의해 결합되는 것이 일반적이다. 하우징과 커버는 밀착되어 결합될 필요가 있으므로 하우징과 커 버를 결합하기 위해 다수의 볼트가 사용되며, 도 1에 도시된 바와 같이 하우징의 테두리를 따라 다수의 볼트를 통해 커버와 하우징이 결합된다.
이와 같은 볼트 결합은 대부분 수작업에 의해 이루어지는 것이 일반적이며, 다수의 볼트가 사용되기 때문에 하우징과 커버의 결합 작업에는 상당한 비용 및 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 가공 공차 등으로 인해 커버와 하우징이 밀착되어 결합되지 않을 경우 필터 성능을 급격하게 저하시키는 PIMD의 주요한 원인이 될 수 있다.
본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 보다 짧은 시간 및 저렴한 비용으로 커버를 하우징에 결합하는 방법 및 이에 의해 제조된 무선 주파수 필터를 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 PIMD에 의한 특성 저하를 방지할 수 있는 커버와 하우징의 결합 방법 및 이에 의해 제조된 무선 주파수 필터를 제안하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상부에 적어도 하나의 돌출부가 형성되는 하우징; 상기 하우징 상부에 배치되며, 상기 돌출부에 상응하는 적어도 하나의 홀이 형성된 커버; 상기 하우징 내부에 형성되는 적어도 하나의 캐비티를 포함하되, 상기 돌출부가 상기 커버의 홀에 삽입되어 상기 커버가 하우징 상부에 위치한 상태에서 상기 커버 상부를 프레스 압착에 의해 압착하여 상기 커버를 상기 하우징에 결합시키는 무선 주파수 필터가 제공된다.
상기 돌출부의 높이는 상기 커버의 두께에 비해 크게 설정되며, 상기 돌출부의 커버 상부로 돌출된 부분은 상기 압착에 의해 눌려진다.
상기 돌출부는 상기 커버의 테두리 부분에 형성된다.
상기 하우징 내부에는 적어도 하나의 격벽이 형성되고, 상기 캐비티는 상기 하우징 및 격벽에 의해 정의되며, 상기 격벽 상부에 적어도 하나의 돌출부가 형성되며 상기 커버에는 상기 격벽 상부에 형성된 돌출부에 상응하는 홀이 형성된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하우징, 커버 및 상기 하우징 내부에 형성되는 캐비티를 포함하는 무선 주파수 필터의 하우징 및 커버의 결합 방법으로서, 상기 하우징 상부에 적어도 하나의 돌출부를 형성하는 단계(a); 상기 커버에 상기 돌출부에 상응하는 홀을 형성하는 단계(b); 상기 돌출부를 상기 홀에 삽입하여 상기 커버를 상기 하우징 상부에 위치시키는 단계(c); 및 상기 커버 상부를 압착하는 단계(d)를 포함하는 무선 주파수 필터의 하우징 및 커버의 결합 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 보다 짧은 시간 및 저렴한 비용으로 커버를 하우징에 결합할 수 있으며, PIMD에 의한 특성 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 무선 주파수 필터의 커버 결합 방법 및 그 방법에 의한 무선 주파수 필터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 커버와 하우징이 결합되기 전의 분해사시도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터는 하우징(200), 커버(202), 하우징 내부에 형성되는 다수의 격벽들(204), 하우징 및 격벽들에 의해 정의되는 다수의 캐비티(206) 및 각 캐비티에 수용되는 다수의 공진 기(208), 입력 커넥터(210) 및 출력 커넥터(212)를 포함할 수 있다. 하우징(200) 및 격벽(204)의 상부에는 다수의 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)가 형성된다. 또한, 커버(202)에는 각 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)에 상응하는 홀(260, 262, 264, 266, 268)이 형성된다.
하우징(200)은 필터 내부의 공진기(208) 등의 구성 요소를 보호하고 전자기파의 차폐 역할을 수행한다. 하우징(200)은 알루미늄 재질로 베이스를 형성하고 이에 은도금을 한 하우징이 사용될 수 있다. 통상적으로 필터, 도파관과 같은 RF 장비에는 손실을 최소화하기 위해 전기 전도도가 뛰어난 은도금을 사용한다. 근래에 들어 내식성과 같은 특성 향상을 외에 은도금 이외의 도금법이 사용되기도 하며, 이러한 도금법을 사용한 하우징이 사용될 수도 있다. 하우징 상부의 테두리 부분에는 다수의 돌출부(250, 252, 254, 256)가 형성된다. 돌출부(250, 252, 254, 256)는 직육면체의 형태인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하우징의 테두리 상부에 형성되는 돌출부의 길이는 테두리의 길이와 유사한 경우가 도 2에는 도시되어 있으나 돌출부의 길이는 당업자에 의해 적절하게 조절될 수 있다.
하우징(200) 내부에는 다수의 격벽들(204)이 형성되며, 하우징 및 다수의 격벽들(204)은 다수의 캐비티(206)를 정의한다. 도 2를 참조하면, 격벽 중 일부의 상부에도 돌출부(258)가 형성되어 있다.
각각의 캐비티(206)에는 공진기(208)가 수용된다. 도 2에는 원통 형상의 공진기가 도시되어 있으나, 디스크 형상의 공진기 등 다양한 형태의 공진기가 사용될 수 있다.
공진기(208)의 재질은 금속일 수도 있고 유전체일 수도 있으며, 필터가 사용하는 모드에 따라 공진기의 재질이 선택된다. 필터의 중심 주파수는 캐비티의 사이즈, 공진기의 사이즈 등에 의해 결정된다.
입력 커넥터(210)는 RF 신호가 입력되는 커넥터이며, 입력 커넥터(210)의 중심 도체는 전도성 루프(미도시)를 통해 인접한 공진기와 결합될 수 있다. 출력 커넥터(212)는 필터링된 RF 신호가 출력되는 커넥터이며, 출력 커넥터(212) 역시 전도성 루프(미도시)를 통해 인접한 공진기와 결합될 수 있다.
커버(202)는 전도성 재질로 이루어지며, 하우징과 동일한 재질인 것이 바람직하다. 커버에는 하우징 또는 격벽 상부에 형성되는 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)에 상응하는 홀(260, 262, 264, 266, 268)이 형성된다. 커버(202)는 하우징(200) 상부에 결합되며 이때 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)는 커버에 형성된 홀(260, 262, 264, 266, 268)에 삽입된다. 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)의 높이는 커버(202)의 두께에에 비해 크게 설정된다. 홀(260, 262, 264, 266, 268)의 사이즈는 돌출부의 사이즈에 상응한다.
도 2에는 하우팅 테두리 및 격벽 모두에 돌출부가 형성되는 경우가 도시되어 있으나, 돌출부는 하우징 테두리의 일부에만 형성될 수도 있다.
한편, 커버(202)에는 다수의 튜닝 볼트(270)가 관통하여 필터 내부로 삽입된다. 튜닝 볼트(270)는 필터의 대역 통과 특성을 튜닝하기 위해 사용되는 구성 요소이다. 커버에는 튜닝 볼트(270)가 삽입되기 위한 나사산이 형성된 홀이 형성되어 홀을 통해 튜닝 볼트(270)가 필터 내부로 삽입되며, 튜닝 볼트의 하부는 공진기 상 부 또는 커플링 윈도우에 위치한다.
튜닝 볼트(270)는 회전에 의해 그 삽입 깊이가 조절되며 중심 주파수 또는 대역폭과 같은 대역 통과 특성이 튜닝 볼트의 삽입 깊이를 조절함으로써 튜닝될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 커버와 하우징이 결합되기 전의 분해사시도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 도 2의 실시예와 비교할 때 커버의 테두리 상부 또는 격벽 상부에 형성되는 돌출부들이 연속적이지 않고 이산적으로 형성되어 있다. 도 2 및 도 3의 실시예와 같이 돌출부가 형성되는 방식은 다양하게 설정될 수 있다.
도 2 및 도 3을 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 커버에는 다수의 볼트홀이 형성되지 않으며, 볼트 결합에 의한 결합 방식을 사용하지 않는다.
커버(202)와 하우징(200)의 결합을 위해, 1차적으로 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)가 커버(202)의 홀(260, 262, 264, 266, 268)에 삽입되도록 커버(202)를 하우징(200) 상부에 위치시킨다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 커버를 하우징 상부에 위치시킨 상태를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)를 커버에 형성된 홀에 삽입하여 커버를 하우징 상부에 위치시키며, 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)는 커버(202)의 두께 및 홀의 깊이에 비해 높게 설정되므로 돌출부의 일부는 커버 위로 돌출된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 도 4와 같이 커버를 하우징 상부에 위치시킨 후 프레스 압착기와 같은 기구를 이용하여 강한 힘으로 커버 및 돌출된 돌출부(250, 252, 254, 256, 258)를 압착한다.
이와 같이 강한 힘에 의한 압착이 이루어질 경우 돌출부의 커버 상부로 돌출되는 부분은 강한 힘에 의해 그 높이가 낮아지면서 돌출부의 폭은 넓어지게 된다. 즉, 돌출부의 돌출된 부분은 강한 압착에 의해 눌리게 되며, 이로 인해 돌출부는 홀에 완전히 결합된다. 따라서, 커버(202)는 하우징(200)에 견고하게 결합된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 프레스 압착에 의해 커버가 하우징에 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 압착에 의해 돌출부에서 커버 위로 돌출된 부분은 눌려지며, 돌출부가 눌려지면서 옆으로 펴지게 되고, 이로 인해 돌출부는 홀과 더욱 밀착되면서 견고히 결합된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 커버 위로 돌출되는 부분이 커버와 거의 동일 평면이 되도록 돌출부가 강하게 압착되어 커버와 하우징의 결합이 수행된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 하우징과 커버의 결합 방법에 대한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 우선 하우징 상부에 적어도 하나에 돌출부를 형성한다(단계 600). 도 2에 도시된 바와 같이, 돌출부우징의 테두리에 형성되는 것이 바람직하며, 견고한 결합을 위해서는 돌출부가 복수개 형성되는 것이 바람직하다. 나아가, 보다 견고한 결합을 위해서는 격벽과 같은 부분에도 돌출부가 형성될 수 있다.
돌출부의 형성과 함께 커버에는 돌출부에 상는 하응하는 홀을 형성한다(단계 602). 홀의 사이즈는 돌출부의 사이즈에 상응한다. 한편, 돌출부의 높이는 커버의 두께보다는 크게 설정된다.
돌출부가 형성된 하우징 및 이에 상응하는 커버가 준비되면, 돌출부가 홀에 삽입되도록 커버를 하우징 상부에 위치시킨다(단계 604).
커버를 하우징 상부에 위치시킨 후 커버에 강한 힘으로 프레스 압착을 가하며, 이를 통해 커버 상부로 돌출된 돌출부가 눌리면서 커버와 하우징은 견고히 결합된다(단계 606).
상술한 바와 같은 결합 방식이 이용될 경우, 다수의 볼트를 사용하지 않으므로 작업자가 일일이 볼트를 결합할 필요가 없어 종래의 방식에 비해 용이하게 결합이 수행될 수 있는 바 보다 적은 시간 및 저렴한 비용으로 하우징과 필터의 결합이 수행될 수 있다.
또한, 볼트 결합에 의해 커버와 하우징이 결합될 경우 이종 재질인 볼트가 커버와 하우징 사이에 위치하므로 불연속면에서 빈번히 발생하는 PIMD에 의한 성능 저하가 발생되는 문제점이 있었으나, 본 발명의 방식이 이용될 경우 이종 재질에 의한 불연석면이 존재하지 않으므로 PIMD에 의한 성능 저하가 개선될 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 의한 무선 주파수 필터에서 하우징과 커버의 결합 방법은 하우징과 커버 외의 다룬 부분의 결합에도 이용될 수 있다. 예를 들어, 하우징에서 바닥부를 하우징의 측부와 함께 형성하지 않고 하우징의 측부만을 형성한 후 바닥 부를 별도로 결합하는 경우에도 본 발명의 결합 방법이 사용될 수 있다.
이와 같이, 하우징의 바닥부를 결합하는 방식은 하우징을 압출 성형 및 절단에 의해 형성하는 경우에 유용하게 적용될 수 있다. 일반적으로 하우징은 다이캐스팅 방식에 의해 제조되나, 압출 성형에 의해 바닥부가 없는 하우징을 형성하고 이를 크기에 맞게 절단한 후 상술한 결합 방식을 사용할 수도 있다.
이때 하우징에는 돌출부가 형성되고 바닥부에는 돌출부에 상응하는 홈이 형성되어 하우징과 바닥부가 결합된 후 프레스 압착에 의해 하우징과 바닥부가 결합될 수 있다.
하우징 내부에 형성되는 공진기는 바닥부와 하우징이 결합된 후 하우징의 바닥부에 결합될 수 있으며, 하우징의 커버 역시 동일한 방식으로 결합된다. 하우징을 압출 성형에 의해 제조한 후 바닥부와 커버를 별도로 결합하는 방식은 분리 도금이 가능하고 다이캐스팅에 비해 초기 투자비가 적게 소요되는 장점이 있다.
도 1은 종래의 RF 캐비티 필터의 분해 사시도를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 커버와 하우징이 결합되기 전의 분해사시도를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 커버와 하우징이 결합되기 전의 분해사시도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 커버를 하우징 상부에 위치시킨 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 프레스 압착에 의해 커버가 하우징에 결합된 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 하우징과 커버의 결합 방법에 대한 순서도.

Claims (11)

  1. 상부에 적어도 하나의 돌출부가 형성되는 하우징;
    상기 하우징 상부에 배치되며, 상기 돌출부에 상응하는 적어도 하나의 홀이 형성된 커버;
    상기 하우징 내부에 형성되는 적어도 하나의 캐비티를 포함하되,
    상기 돌출부가 상기 커버의 홀에 삽입되어 상기 커버가 하우징 상부에 위치한 상태에서 상기 커버 상부를 프레스 압착에 의해 압착하여 상기 커버를 상기 하우징에 결합시키는 무선 주파수 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부의 높이는 상기 커버의 두께에 비해 크게 설정되며, 상기 돌출부의 커버 상부로 돌출된 부분은 상기 압착에 의해 눌려지는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 커버의 테두리 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 내부에는 적어도 하나의 격벽이 형성되고, 상기 캐비티는 상기 하우징 및 격벽에 의해 정의되며, 상기 격벽 상부에 적어도 하나의 돌출부가 형성되며 상기 커버에는 상기 격벽 상부에 형성된 돌출부에 상응하는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 캐비티 내부에는 공진기가 수용되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  6. 하우징, 커버 및 상기 하우징 내부에 형성되는 캐비티를 포함하는 무선 주파수 필터의 하우징 및 커버의 결합 방법으로서,
    상기 하우징 상부에 적어도 하나의 돌출부를 형성하는 단계(a);
    상기 커버에 상기 돌출부에 상응하는 홀을 형성하는 단계(b);
    상기 돌출부를 상기 홀에 삽입하여 상기 커버를 상기 하우징 상부에 위치시키는 단계(c);
    상기 커버 상부를 압착하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터의 하우징 및 커버의 결합 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 돌출부의 높이는 상기 커버의 두께에 비해 크게 설정되며, 상기 돌출부 의 커버 상부로 돌출된 부분은 상기 단계 (d)의 압착에 의해 눌려지는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터의 하우징 및 커버의 결합 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 커버의 테두리 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터의 하우징 및 커버의 결합 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 하우징은 바닥부가 생략된 하우징이며,
    상기 하우징 하부에 적어도 하나의 하부 돌출부를 형성하는 단계;
    상기 하우징 하부에 결합될 바닥부에 상기 하부 돌출부에 상응하는 바닥부 홀을 형성하는 단계;
    상기 하부 돌출부를 상기 바닥부 홀에 삽입하여 상기 바닥부를 상기 하우징 하부에 위치시킨 후 상기 바닥부를 압착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터의 하우징 및 커버의 결합 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바닥부가 생략된 하우징은 압출 성형에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터의 하우징 및 필터의 결합 방법.
  11. 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조되는 무선 주파수 필터.
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