KR20150126179A - 3차원 적층구조의 유전체 듀플렉서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서에 관한 것으로서, 복수 개의 유전체 블록을 적층한 제 1 유전체 공진기 그룹 및 제 2 유전체 공진기 그룹, 각 유전체 공진기 그룹이 대칭하여 위치하도록 제 1 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록 및 제 2 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록을 연결하는 연결 유전체 블록, 각 유전체 공진기 그룹의 하단 및 상기 연결 유전체 블록의 상단에 부착되어 신호를 전달하는 연결 단자, 각 유전체 공진기 그룹의 유전체 블록들 사이 및 각 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록과 연결 유전체 블록 사이를 연결하는 커플링 윈도우를 포함하는 유전체 듀플렉서를 제안함으로써 고전력에서 사용할 수 있는 유전체 듀플렉서를 소형화할 수 있다.

Description

3차원 적층구조의 유전체 듀플렉서{3-dimentional laminate dielectric resonator assembly duplexer}
본 발명은 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수 개의 유전체 블록을 3차원 구조로 적층하여 삽입 특성 및 감쇄 특성이 우수한 고주파용 소형 유전체 듀플렉서에 관한 것이다.
정보통신기술이 비약적으로 발전하면서 고주파 대역의 광역통신 시스템에 대한 수요가 급증하고 있다. 이에 따라, 높은 파워에서도 동작이 가능하고 주파수의 온도 안정성이 높은 소형의 듀플렉서(Duplexer)가 요구되고 있다.
도파관 유전체 듀플렉서는 도파관 공진기(Waveguide Resonator)의 공진 특성을 이용한 필터로서, 이러한 요구에 매우 적합하기 때문에 통신장비 및 중계기와 같은 RF(radio frequency) 장치의 부품으로서 널리 이용되고 있다. 도파관 유전체 듀플렉서는 일반적인 LC 회로를 이용한 필터에 비해 고주파에서도 공진특성이 우수하고, 주파수의 온도 안정성이 높을 뿐만 아니라 높은 동작파워를 견딜 수 있다는 장점이 있다.
일반적으로 사용되는 유전체 듀플렉서는 가장 간단한 TEM 모드를 사용하기 때문에 품질계수 Q가 낮고 삽입특성이 떨어진다. 또한, 고출력에 견디기 어려워 1W 이하의 저 전력용에 한정되어 사용되며 방사손실이 큰 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 유전체 세라믹 듀플렉서가 등장하였으나, 유전체 세라믹 듀플렉서의 중앙단면 및 양단면에서 전극과 마이크로스트립 라인 사이로 필드(field)의 방사가 있기 때문에 여전히 듀플렉서의 삽입 특성 및 감쇄 특성이 현저히 떨어지는 문제점이 남아있다. 또한 입출력 신호의 크기가 커질 경우 예컨대 전극이 유전체 듀플렉서로부터 떨어지는 등 손상이 발생하기 쉽다.
이러한 환경 하에서, 시장의 흐름은 고 전력용의 무게가 작고 삽입 및 감쇄 특성이 유지되는 유전체 듀플렉서를 요구하는 방향으로 나아가고 있다.
MICROWAVE AND RF DESIGN OF WIRELESS SYSTEMS, David M. Pozar, Wiley. 2004.
본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 우수한 삽입특성과 감쇄특성을 가지고 고전력용으로 사용할 수 있으며 형태가 간단하고 크기가 소형인 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 이용한 통신 중계 장치를 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 듀플렉서는 복수 개의 유전체 블록을 적층한 제 1 유전체 공진기 그룹 및 제 2 유전체 공진기 그룹; 상기 제 1 유전체 공진기 그룹과 상기 제 2 유전체 공진기 그룹이 대칭하여 위치하도록 상기 제 1 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록 및 상기 제 2 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록을 연결하는 연결 유전체 블록; 상기 각 유전체 공진기 그룹의 하단 및, 상기 연결 유전체 블록의 상단에 부착되어 신호를 전달하는 연결 단자; 및 상기 각 유전체 공진기 그룹의 유전체 블록들 사이 및 상기 각 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록과 연결 유전체 블록 사이를 연결하는 커플링 윈도우를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 유전체 듀플렉서의 상기 연결 단자는 소정의 깊이를 갖는 원통 형상의 홀(hole) 구조를 가지고, 상기 홀 구조의 내부는 전도성 물질로 코팅되어 홀 전극이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 유전체 듀플렉서는 전도성 코팅층 및 비 코팅 영역으로 구분되고, 상기 전도성 코팅층은 상기 홀 전극을 이루는 부분을 제외한 상기 유전체 듀플렉서를 구성하는 상기 모든 유전체 블록의 외부 표면을 전도성 물질로 코팅하여 형성되며, 상기 홀 전극과 상기 전도성 코팅층 사이에 상기 비 코팅 영역이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 유전체 듀플렉서의 상기 연결 단자는 상기 신호의 통과 대역폭에 따라 상기 원통 형상의 홀의 깊이가 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 유전체 듀플렉서는 상기 각 유전체 공진기 그룹의 최하단 유전체 블록의 저면 측에 결합되는 마이크로스트립 라인 기판을 더 포함하고, 상기 마이크로스트립 라인 기판은 상기 각 유전체 공진기 그룹의 최하단 유전체 블록에 부착된 상기 각 연결 단자와 전기적으로 연결되며, 상기 전도성 코팅층은 상기 마이크로스트립 라인 기판의 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 유전체 듀플렉서는 상기 홀 전극 내부에 삽입되어 상기 홀 전극과 상기 마이크로스트립 라인을 전기적으로 연결시키는 전도성 핀을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 유전체 듀플렉서의 상기 연결 단자는 직선 형태 또는 굽어진 형태로 변형이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 유전체 듀플렉서의 커플링 윈도우는 인접한 각 커플링 윈도우들의 위치가 상이할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 유전체 듀플렉서는 세라믹 유전체 듀플렉서일 수 있다.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 포함하는 통신 중계 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 복수 개의 유전체 블록을 적층한 두 개의 유전체 공진기 그룹 및 연결 유전체 블록을 상호 결합하여 형성된 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서는 유전체 블록의 중앙 및 입출력용 전극이 외부로 노출되지 않아 필드의 방사 문제를 해결하여 매우 우수한 삽입특성과 감쇄특성을 제공할 수 있다.
도 1a는 동축형 유전체 듀플렉서를 예시한 도면이다.
도 1b는 도 1a의 1B-1B선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2는 유전체 세라믹 듀플렉서를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 실시예의 복수 개의 유전체 블록 간의 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 유전체 듀플렉서를 이용하여 측정한 송신단의 주파수 특성 그래프의 실험예이다.
도 6은 도 3의 유전체 듀플렉서를 이용하여 측정한 수신단의 주파수 특성 그래프의 실험예이다.
본 발명의 실시예들을 설명하기에 앞서, 종래의 유전체 듀플렉서 기술 분야에서 활용되는 듀플렉서의 특성과 문제점을 검토한 후, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 기술적 수단을 개괄적으로 소개하고자 한다.
도 1a는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 활용되는 동축형 유전체 듀플렉서(10)를 예시한 도면이고, 도 1b는 도 1a의 1B-1B선을 따라 절단한 단면도(20)이다. 동축형 유전체 듀플렉서(10)는 상면의 상면전극 패턴(16) 사이에 형성된 커패시턴스(정전용량)에 의해 공진기 사이의 결합(coupling)을 구현하므로, 상면전극 패턴(16) 사이의 거리가 작아서 대전력이 인가되면 커패시터의 절연파괴가 일어나기 때문에 전력취급능력(power handling capacity)이 작다. 즉, 이러한 종류의 동축형 유전체 듀플렉서는 가장 간단한 TEM 모드를 사용하기 때문에 품질계수 Q가 낮고 삽입특성이 떨어질뿐만 아니라, 고 출력에 견디기 어려워 1W 이하의 저 전력용에 한정되어 사용하고 있다. 또한, 이를 보완하기 위하여 금속 캔을 설치하더라도 방사손실이 여전히 크다.
도 2는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 활용되는 유전체 세라믹 듀플렉서(100)를 예시한 도면이다. 유전체 세라믹 듀플렉서(100)는 기판(102), 예컨대 PCB 상에 송신용 유전체 도파관형 필터(이하, 송신필터; 110), 수신용 유전체 도파관형 필터(이하, 수신필터; 150) 및 이를 전기적으로 연결하는 급전부위(132)를 포함한다. 송신필터(110)와 수신필터(150)는 사용하는 주파수가 다르기 때문에 송신필터(110)와 수신필터(150)를 공간적으로 분리해야 한다. 따라서, 송신필터(110)와 수신필터(150)는 도시된 바와 같이 나란하게 배열되면서 급전부위(132)에 의해 연결된 구조가 된다. 이러한 유전체 세라믹 듀플렉서의 구조적 특징에 따라 도 1의 동축형 유전체 듀플렉서의 단점을 어느 정도 극복하였지만, 여전히 삽입 특성 및 감쇄 특성에 문제가 남아 있다. 특히, 유전체 세라믹 듀플렉서의 중앙 단면 및 양 단면에서 전극과 마이크로스트립 라인 사이로 필드(field)의 방사가 있기 때문에, 듀플렉서의 삽입특성 및 감쇄특성이 현저히 떨어진다. 또한, 입출력 신호의 크기가 커질 경우, 예컨대 전극이 유전체 듀플렉서로부터 떨어지는 등 손상이 발생하기 쉽다.
따라서 이하에서 제시되는 본 발명의 실시예들은 TE 모드에서 사용되며 소형화가 가능하고 고출력에 견디면서도 우수한 삽입 특성 및 감쇄 특성을 유지하는 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 제안하도록 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생락한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서(300)를 나타내는 사시도이다. 유전체 듀플렉서(300)는 복수 개의 유전체 블록(310), 연결 단자(320), 커플링 윈도우(330)로 구성된다. 도 4는 도 3의 실시예의 복수 개의 유전체 블록(310) 간의 연결관계를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 제 1 유전체 공진기 그룹(311), 제 2 유전체 공진기 그룹(312), 연결 유전체 블록(313)은 유전체 블록(310)으로 이루어졌음을 알 수 있다.
복수 개의 유전체 블록(310)을 적층하여 각각 제 1 유전체 공진기 그룹(311) 및 제 2 유전체 공진기 그룹(312)을 형성한다. 각 유전체 공진기 그룹(311,312)에 적층되는 유전체 블록(310)의 개수는 유전체 듀플렉서(300)를 통과하는 신호의 공진 주파수 특성에 따라 결정될 수 있다. 유전체 블록(310)은 본 실시예와 같이 구형 도파관(rectangular waveguide)의 형태로 형성될 수 있으나, 다른 형태의 유전체 블록을 이용하여도 무방하다. 유전체 블록의 형태를 상이하게 함으로써 상기의 실시예와 상이한 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 형성할 수 있다. 또한, 유전체 공진기 그룹은 유전체 듀플렉서의 형태에 따라 1개 이상이 될 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 일 실시예에서는 2개의 유전체 공진기 그룹으로 간단한 형태의 유전체 듀플렉서를 구현하였다.
연결 유전체 블록(313)은 제 1 유전체 공진기 그룹(311)과 제 2 유전체 공진기 그룹(312)이 대칭하여 위치하도록 제 1 유전체 공진기 그룹(311)의 최상층 유전체 블록(310) 및 제 2 유전체 공진기 그룹(312)의 최상층 유전체 블록(310)을 연결한다.
연결 단자(320)는 각 유전체 공진기 그룹(311,312)의 하단 및, 연결 유전체 블록(313)의 상단에 각각 부착되어 신호를 전달하는 역할을 한다. 연결 단자(320)는 직선 형태 또는 굽어진 형태로 변형이 가능할 것이다.
상기 연결 단자(320)는 소정의 깊이를 갖는 원통 형상의 홀(hole) 구조를 가지고 홀 내부는 전도성 물질로 코팅되어 홀 전극을 형성한다. 이러한 홀 전극은 홀 부근의 유전체 블록(310) 저면까지 연장될 수 있다. 또한 연결 단자(320)의 홀의 깊이는 유전체 듀플렉서(300)를 통과하는 신호의 통과 대역폭에 따라 결정될 수 있다.
유전체 듀플렉서(300)는 전도성 코팅층 및 비 코팅 영역으로 구분되고, 전도성 코팅층은 연결 단자(320)로 구성된 홀 전극을 이루는 부분을 제외한 모든 유전체 블록(310)의 외부 표면을 전도성 물질로 코팅하여 형성할 수 있다. 이때에 홀 전극과 전도성 코팅층 사이에 비 코팅 영역이 형성되어 서로 전기적으로 연결되지 않도록 한다. 예컨대, 전도성 물질은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 등과 같이 높은 전도성을 갖는 재료이다. 또한, 진공증착 등의 방법에 의해 전도성 물질이 유전체 블록(310)의 외부 표면에 코팅되어 전도성 코팅층을 형성하게 할 수 있다.
각 유전체 공진기 그룹(311,312)의 유전체 블록들(310) 사이 및 각 유전체 공진기 그룹(311,312)의 최상층 유전체 블록(310)과 연결 유전체 블록(313) 사이를 연결하기 위한 커플링 윈도우(330)가 있다. 커플링 윈도우(330)는 유전체 블록(310) 사이를 연결하여 유전 물질을 통해 신호를 전달하는 역할을 하고, 본 발명의 실시예와 같이 'ㅁ' 형태의 패턴으로 구현될 수 있다. 나아가 커플링 윈도우(330)의 크기 및 패턴은 다양하게 구현할 수 있다.
유전체 듀플렉서의 여러 개의 커플링 윈도우(330)는 인접한 각 커플링 윈도우의 위치가 상이할 수 있다. 이것은 커플링 윈도우(330)가 마주보고 위치하면 간섭이 발생할 여지가 있기 때문에 간섭을 최소화하기 위한 구조적 형태를 형성한 것이다. 따라서 도 3을 참조하면, 인접한 커플링 윈도우(330)의 위치가 동일하지 않고 각각 떨어진 곳에 위치하여 간섭을 최소화하고 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 듀플렉서는 각 유전체 공진기 그룹의 최하단 유전체 블록의 저면 측에 결합되는 마이크로스트립 라인 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 마이크로스트립 라인 기판은 상기 각 유전체 공진기 그룹의 최하단 유전체 블록에 부착된 각 연결단자와 전기적으로 연결되며, 전도성 코팅층은 상기 마이크로스트립 라인 기판의 그라운드와 전기적으로 연결된다.
상기 마이크로스트립 라인 기판을 더 포함한 실시예에서 전도성 핀을 더 포함할 수 있으며, 전도성 핀은 홀 전극 내부에 삽입되어 홀 전극과 마이크로스트립 라인을 전기적으로 연결하는 역할을 할 수 있다.
유전체 듀플렉서의 유전체 블록의 높이는 전체 유전체 듀플렉서의 크기에 따라 변형이 가능하다. 이에 따라 소형화된 유전체 듀플렉서를 제조할 수 있어 반도체 회로 내에 집적화하는 것도 가능해진다.
유전체 듀플렉서는 세라믹 유전체 듀플렉서일 수 있다. 세라믹을 이용하면 유전율이 높아 고출력에 견딜 수 있고, 본 발명의 실시예는 유전율이 37인 세라믹을 이용하여 유전체 듀플렉서를 구현하였다.
유전체 듀플렉서는 동축 커넥터를 더 포함할 수 있다. 상기 동축 커넥터는 각 유전체 공진기 그룹의 최하단 유전체 블록 및 연결 유전체 블록의 상단에 고정되어, 홀 전극과 각각 전기적으로 연결된다. 이 경우, 상기 동축 커넥터의 하부에 형성되어 있는 전도성 커넥터 핀이 상기 홀 전극 내부로 삽입됨으로써, 상기 홀 전극과 동축 커넥터가 전기적으로 연결된다.
상기된 동축 커넥터의 전도성 커넥터 핀이 삽입된 홀 전극 내에는 전도성 물질을 채울 수도 있다. 또한 상기 동축 커넥터와 상기 유전체 블록 사이에 마이크로스트립 라인 기판이 더 배치될 수 있으며, 이 경우 상기 동축 커넥터는 마이크로스트립 라인 기판 상에 형성된 핀 구멍을 통해 상기 유전체 블록의 홀 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 동축 커넥터는 SMA 및 MCX 커넥터(connector)일 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명에 따른 실시예들을 참조하면, 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서는 유전체 블록의 중앙 및 입출력용 전극이 외부로 노출되지 않는다. 따라서, 중앙 및 입출력용 전극으로부터 필드가 방사되는 문제가 발생하지 않으므로, 본 발명에 따른 유전체 듀플렉서는 매우 우수한 삽입특성과 감쇄특성을 얻을 수 있다. 또한, 홀 전극의 구조상 입출력 신호가 커지더라도 전극이 유전체 블록으로부터 떨어지는 등의 손상이 거의 발생하지 않기 때문에, 본 발명에 따른 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서는 고 전력용으로 사용할 수 있다. 나아가 유전체 블록의 크기 및 높이를 조절하고 적층하는 형태 및 갯수에 따라서 유전체 듀플렉서의 크기를 최소화하고 다양한 주파수를 제공하는 유전체 듀플렉서를 제작할 수 있을 것이다.
도 5는 도 3의 유전체 듀플렉서를 이용하여 측정한 송신단의 주파수 특성 그래프의 실험예이고, 도 6은 도 3의 유전체 듀플렉서를 이용하여 측정한 수신단의 주파수 특성 그래프의 실험예이다. 도 5 및 도 6에 도시된 그래프의 x축은 주파수(MHz)를 나타내고, y축은 신호의 크기(dB)를 나타낸다. 신호는 '0'을 기준으로 '-' 값이 커질수록 약해져 차단된다.
도 5에서 도시된 그래프는 송신단 주파수를 나타내며, 중심 주파수 2680 MHz에 20 MHz의 대역폭을 가져 2670 MHz에서 2690 MHz까지는 안테나단으로부터 수신된 신호를 통과시키고, 나머지 주파수 대역은 차단하는 밴드 패스 필터(bandpass filter, BPF)를 보인다. 또한 도 5에 도시된 송신단의 주파수 특성 그래프는 삽입 손실이 -2 dB 이고, 리플(ripple)이 -0.8 dB이고, R.L 은 -15 dB가 된다.
도 6에서 도시된 그래프는 수신단 주파수를 나타내며, 중심 주파수 2575 MHz에 30 MHz의 대역폭을 가져 2560 MHz에서 2690 MHz까지는 안테나단으로부터 수신된 신호를 통과시키고, 나머지 주파수 대역은 차단하는 밴드 패스 필터를 보인다. 또한 도 6에 도시된 수신단의 주파수 특성 그래프는 삽입 손실이 -2 dB 이고, 리플이 -0.8 dB이고, R.L은 -14 dB임을 확인할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 통신 중계 장치에 상기 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 이용할 수 있다. 통신 중계 장치는 장거리 통신을 하는 경우, 한 방향 또는 양 방향의 통신 신호를 수신하고 그 신호를 증폭하고 정형하여 송출하는 장치이다. 통신 중계 장치는 안테나, 듀플렉서, 멀티플렉서, 디플렉서 스플리터, 컴바이너, 증폭기 등으로 이루어질 수 있다. 기지국 또는 단말기 등으로부터 신호를 수신하고 신호를 구별하여 증폭 및 정형하여 신호의 목적지로 송신하는 역할을 한다. 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 통신 중계 장치의 듀플렉서 또는 멀티플렉서에 이용할 수 있다. 당업자에게 자명한 유전체 듀플렉서를 이용하는 중신 중계 장치의 구조와 동일 또는 유사한 구조로 이루어질 수 있다. 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 포함하는 통신 중계 장치의 보다 구체적인 구조는 본 발명의 본질적인 기술적 특징을 설명하는데 불필요한바 생략한다.
상기 실시예에 따른 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 이용한 통신 중계 장치는 듀플렉서의 크기가 일반적인 듀플렉서의 크기보다 작아 상기 통신 중계 장치의 크기 또한 소형화될 수 있다. 따라서 소형화된 통신 중계 장치를 제조함으로써 원자재의 절감을 통해 가격경쟁력을 갖출 수 있는 효과가 있다.
또한, 3차원 적층 구조의 유전체 듀플렉서를 이용한 통신 중계 장치는 고출력에 견디고 우수한 삽입 특성 및 감쇄 특성이 유지되어 고 전력용 통신 중계 장치를 제조할 수 있어 다양한 활용이 가능할 것이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
300 : 3차원 적층구조의 유전체 듀플렉서
310 : 유전체 블록 311 : 제 1 유전체 공진기 그룹
312 : 제 2 유전체 공진기 그룹 313 : 연결 유전체 블록
320 : 연결 단자
330 : 커플링 윈도우

Claims (14)

  1. 복수 개의 유전체 블록을 적층한 제 1 유전체 공진기 그룹 및 제 2 유전체 공진기 그룹;
    상기 제 1 유전체 공진기 그룹과 상기 제 2 유전체 공진기 그룹이 대칭하여 위치하도록 상기 제 1 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록 및 상기 제 2 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록을 연결하는 연결 유전체 블록;
    상기 각 유전체 공진기 그룹의 하단 및, 상기 연결 유전체 블록의 상단에 부착되어 신호를 전달하는 연결 단자; 및
    상기 각 유전체 공진기 그룹의 유전체 블록들 사이 및 상기 각 유전체 공진기 그룹의 최상층 유전체 블록과 연결 유전체 블록 사이를 연결하는 커플링 윈도우를 포함하는 유전체 듀플렉서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 단자는,
    소정의 깊이를 갖는 원통 형상의 홀(hole) 구조를 가지고, 상기 홀 구조의 내부는 전도성 물질로 코팅되어 홀 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유전체 듀플렉서는 전도성 코팅층 및 비 코팅 영역으로 구분되고,
    상기 전도성 코팅층은 상기 홀 전극을 이루는 부분을 제외한 상기 유전체 듀플렉서를 구성하는 상기 모든 유전체 블록의 외부 표면을 전도성 물질로 코팅하여 형성되며, 상기 홀 전극과 상기 전도성 코팅층 사이에 상기 비 코팅 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결 단자는 상기 신호의 통과 대역폭에 따라 상기 원통 형상의 홀의 깊이가 결정되는 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 유전체 공진기 그룹의 최하단 유전체 블록의 저면 측에 결합되는 마이크로스트립 라인 기판을 더 포함하고,
    상기 마이크로스트립 라인 기판은 상기 각 유전체 공진기 그룹의 최하단 유전체 블록에 부착된 상기 각 연결 단자와 전기적으로 연결되며,
    상기 전도성 코팅층은 상기 마이크로스트립 라인 기판의 그라운드와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 홀 전극 내부에 삽입되어 상기 홀 전극과 상기 마이크로스트립 라인을 전기적으로 연결시키는 전도성 핀을 더 포함하는 유전체 듀플렉서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체 블록의 높이는 상기 유전체 듀플렉서의 크기에 따라 변형이 가능한 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 유전체 공진기 그룹에 적층되는 상기 유전체 블록의 개수는 상기 신호의 공진 주파수 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체 블록은 구형 도파관(rectangular waveguide)의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 단자는 직선 형태 또는 굽어진 형태로 변형이 가능한 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 커플링 윈도우는 인접한 각 커플링 윈도우들의 위치가 상이한 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호의 수신부 중심 주파수는 2575 MHz이고, 송신부 중심 주파수는 2680 MHz인 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체 듀플렉서는 세라믹 유전체 듀플렉서인 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 유전체 듀플렉서를 포함하는 통신 중계 장치.
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