KR20150127332A

KR20150127332A - 공진 소자 및 이를 포함하는 필터

Info

Publication number: KR20150127332A
Application number: KR1020140053932A
Authority: KR
Inventors: 서수덕; 조학래; 고문봉
Original assignee: 주식회사 이너트론
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2015-11-17
Also published as: US9209505B2; KR101598980B1; US20150325898A1

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 입출력을 위한 복수의 포트들(ports)을 포함하는 공진 소자는 서로 이격되어 배치되는 복수의 공진기들 및 상기 복수의 공진기들의 일 측에 형성되는 노치(notch) 공진기를 포함하고, 상기 노치 공진기는 복수의 도체 레이어들(layers)의 적층 구조로 형성된 적층부, 상기 복수의 도체 레이어들 중 어느 하나와 접속되는 제1전송 레이어 및 상기 제1전송 레이어와 상기 복수의 공진기들 중 어느 하나의 사이에 접속된 브릿지(bridge)를 포함하며, 상기 복수의 포트들 중 어느 하나는 상기 브릿지에 접속된다.

Description

공진 소자 및 이를 포함하는 필터{RESONACNE DEVICE AND FILTER INCLUDING THE SAME}

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 공진 소자에 관한 것으로, 특히 적층 구조를 가지며, 복수의 공진기들 중 어느 하나와 브릿지를 통하여 접속되는 노치(notch) 공진기를 포함하는 공진 소자 및 이를 포함하는 필터에 관한 것이다.

통신 시스템에는 다양한 종류의 필터가 적용된다. 필터는 특정 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 기능을 하는 장치로서, 필터링되는 주파수 대역에 따라 저역 통과 필터(Low Pass Filter(LPF)), 대역 통과 필터(Band Pass Filter(BPF)), 고역 통과 필터(High Pass Filter(HPF)), 대역 저지 필터(Band Stop Filter(BSF)) 등으로 구분된다.

또한, 필터는 제작방법과 필터에 사용되는 소자에 따라 LC 필터, 트랜스미션 라인(transmission line) 필터, 캐비티(cavity) 필터, 유전체 공진기(Dielectric Resonator(DR)) 필터, 세라믹(ceramic) 필터, 동축(coacial) 필터, 도파관(waveguide) 필터, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터 등으로 구분될 수 있다.

필터에 협대역 특성과 우수한 차단 특성을 동시에 구현하기 위해서는 높은 Q 값(Q-factor)을 갖는 공진기가 요구된다. 이 경우, 공진기는 주로 PCB(Printed Circuit Board), 유전체 공진기 또는 단일 블록(monoblock) 형태로 구현된다.

특허 문헌 : 한국특허공개 제10-2010-0048862호 (2010.05.11 공개)

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 적층 구조를 가지며, 복수의 공진기들 중 어느 하나와 브릿지를 통하여 접속되는 노치(notch) 공진기를 포함시킴으로써 우수한 협대역 특성과 차단 특성을 가지는 공진 소자 및 이를 포함하는 필터를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 신호 입출력을 위한 복수의 포트들(ports)을 포함하는 공진 소자는 서로 이격되어 배치되는 복수의 공진기들 및 상기 복수의 공진기들의 일 측에 형성되는 노치(notch) 공진기를 포함하고, 상기 노치 공진기는 복수의 도체 레이어들(layers)의 적층 구조로 형성된 적층부 상기 복수의 도체 레이어들 중 어느 하나와 접속되는 제1전송 레이어 및 상기 제1전송 레이어와 상기 복수의 공진기들 중 어느 하나의 사이에 접속된 브릿지(bridge)를 포함하며, 상기 복수의 포트들 중 어느 하나는 상기 브릿지에 접속될 수 있다.

실시 예에 따라, 서로 대향하는 제1접지면과 제2접지면을 가지며, 상기 복수의 공진기들과 상기 노치 공진기를 둘러싸는 케이스를 더 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 복수의 도체 레이어들은, 상기 제1접지면에 접지된 제1도체 레이어, 상기 제1접지면에 접지되고, 상기 제1도체 레이어와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어 및 상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 각각과 이격되어 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 사이에 배치되는 제3도체 레이어를 포함하며, 상기 제1전송 레이어는 상기 제3도체 레이어와 접속될 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 복수의 도체 레이어들은, 상기 제1접지면에 접지된 제1도체 레이어 및 상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어를 포함하며, 상기 제1전송 레이어는 상기 제2도체 레이어와 접속될 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 공진 소자는 상기 복수의 도체 레이어들 중 다른 하나와 접속되는 제2전송 레이어를 더 포함하고, 상기 복수의 도체 레이어들은 상기 제1접지면에 접지된 제1도체 레이어, 상기 제1접지면에 접지되며, 상기 제1도체 레이어와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어, 상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 각각과 이격되어 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 사이에 배치되는 제3도체 레이어 및 상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제2도체 레이어와 상기 제3도체 레이어 각각과 이격되어 상기 제2도체 레이어와 상기 제3도체 레이어 사이에 배치되는 제4도체 레이어를 포함하고, 상기 적층부는 상기 제3도체 레이어와 상기 제4도체 레이어를 전기적으로 접속시키는 비아(via)를 더 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1전송 레이어는 상기 제3도체 레이어와 접속되고, 상기 제2전송 레이어는 상기 제4도체 레이어와 접속될 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 상기 복수의 도체 레이어들은 상기 제1접지면에 접지된 제1도체 레이어, 상기 제1접지면에 접지되며, 상기 제1도체 레이어와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어, 상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 각각과 이격되어 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 사이에 배치되는 제3도체 레이어, 상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어에서 상기 제3도체 레이어와 반대 측으로 이격되어 배치되는 제4도체 레이어 및 상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제2도체 레이어에서 상기 제3도체 레이어와 반대 측으로 이격되어 배치되는 제5도체 레이어를 포함하고, 상기 적층부는 상기 제3도체 레이어, 상기 제4도체 레이어, 및 상기 제5도체 레이어를 전기적으로 접속시키는 비아(via)를 더 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 제1전송 레이어는 상기 제3도체 레이어와 접속될 수 있다.

실시 예에 따라, 상기 케이스 내부의 빈 공간은 세라믹(ceramic)으로 채워질 수 있다.

실시 예에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 대역 통과 필터(band pass filter)는 상기 공진 소자를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 장치는 적층 구조를 가지며 복수의 공진기들 중 어느 하나와 브릿지를 통하여 접속되는 노치(notch) 공진기를 포함함으로써 우수한 협대역 특성과 차단 특성을 가지는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공진 소자와 성능 비교 대상이 되는 공진 소자의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공진 소자의 일 실시 예에 따른 정면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공진 소자의 일 실시 예에 따른 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공진 소자의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 공진 소자의 일 실시 예에 따른 정면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 공진 소자의 일 실시 예에 따른 등가 회로도이다.
도 7은 도 1에 도시된 공진 소자와 도 4에 도시된 공진 소자의 주파수 응답 특성을 비교하기 위한 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 노치(notch) 공진기의 일 실시 예의 측면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 노치 공진기의 입체도이다.
도 10은 도 4에 도시된 노치 공진기의 다른 실시 예의 측면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 노치 공진기의 입체도이다.
도 12는 도 4에 도시된 노치 공진기의 또 다른 실시 예의 측면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 노치 공진기의 입체도이다.
도 14는 도 4에 도시된 노치 공진기의 또 다른 실시 예의 측면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 노치 공진기의 입체도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공진 소자의 평면도이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공진 소자와 성능 비교 대상이 되는 공진 소자의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 공진 소자의 일 실시 예에 따른 정면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 공진 소자(100)는 케이스(case; 110), 케이스(110)의 내부에 포함된 복수의 공진기들(120-1 내지 120-5), 및 복수의 포트들(ports; PORT1, PORT2)을 포함할 수 있다.

도 1에서는 설명의 편의를 위하여 케이스(110)를 직육면체의 형상으로 도시하였으나, 이러한 형태에 한정되지 않는다.

케이스(110)는 서로 대향하는 제1접지면(112)과 제2접지면(114)을 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 케이스(110)는 제1접지면(112)과 제2접지면(114)을 포함한 모든 면이 도체로 구성될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 케이스(110)에서 제1접지면(112)과 제2접지면(114)을 제외한 나머지 면들 중 전부 또는 일부가 도체로 구성될 수 있다.

도체로 이루어진 케이스(110)는 케이스(110)의 내부에 형성되는 복수의 공진기들(120-1 내지 120-5)이 외부 환경으로부터 영향을 받지 않도록 할 수 있다. 즉, 주변의 다른 소자나 회로의 전류 흐름 등으로 인해 발생할 수 있는 전자기파를 차폐하여 외부 환경이 케이스(110) 내부에 있는 공진기들(120-1 내지 120-5)의 동작 특성에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

실시 예에 따라, 공진 소자(100)의 내부, 즉 케이스(110) 내부의 빈 공간(115)은 유전체(예컨대, 세라믹(ceramic))로 채워질 수 있다.

복수의 공진기들(120-1 내지 120-5) 각각은 적층부(130-1 내지 130-5)와 전송 레이어(140-1 내지 140-5)를 포함할 수 있다.

적층부(130-1 내지 130-5)는 서로 이격되어 적층구조를 가지는 도체 레이어들(130-1A 내지 130-5A, 130-1B 내지 130-5B)를 포함할 수 있다.

각 적층부(130-1 내지 130-5)와 각 전송 레이어(140-1 내지 140-5)를 포함하는 각 공진기들(120-1 내지 120-5)의 레이어 구조(예컨대, 레이어의 갯수 및 배열)는 이후에 설명될 노치 공진기의 레이어 구조와 실질적으로 동일하므로, 도 8 내지 도 15를 참조하여 노치 공진기의 구조와 함께 상세히 설명된다.

제1포트(PORT1)는 제1공진기(120-1)의 전송 레이어(140-1)와 접속되며, 제2포트(PORT2)는 제5공진기(120-5)의 전송 레이어(140-5)와 접속될 수 있다.

제1포트(PORT1)와 제2포트(PORT) 각각은 공진 소자(100)로의 신호 입출력을 위한 입력 포트 또는 출력 포트일 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 공진 소자의 일 실시 예에 따른 등가 회로도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 도 1의 공진 소자(100)의 적층부(130-1 내지 130-5)와 전송 레이어(140-1 내지 140-5)는 커패시턴스(capacitance) 성분과 인덕턴스(inductance) 성분을 가지며, 이를 기초로 하여 도 3의 LC 공진 회로로 근사될 수 있다. 또한, 도 1의 공진 소자(100)는 대역 통과 필터로 기능할 수 있다.

제1공진기(120-1)의 인덕턴스 성분은 제1인덕터(L1)로 근사되고, 제1공진기(120-1)의 커패시턴스 성분은 제1커패시터(C1)으로 근사될 수 있다.

제1포트(PORT1)와 제1공진기(120-1) 사이의 인덕턴스 성분은 제6인덕터(LP1)으로 근사되고, 제1공진기(120-1)와 제2공진기(120-2) 사이의 인덕턴스 성분은 제7인덕터(L12)로 근사될 수 있다.

같은 방식으로 도 1의 공진 소자(100)는 복수의 인덕터들(L1 내지 L5, LP1, L12, L23, L34, L45, 및 L5P)과 복수의 커패시터(C1 내지 C5)로 구성된 도 3의 LC 공진 회로로 근사될 수 있다.

각 적층부(130-1 내지 130-5)를 구성하는 도체 레이어들의 개수와 형상, 도체 레이어의 면적, 및 적층된 복수의 도체 레이어들 간의 이격 거리 중 적어도 어느 하나를 조정하여 각 공진기(120-1 내지 120-5)가 갖는 커패시턴스 성분의 크기를 조정할 수 있다.

또한, 각 전송 레이어(140-1 내지 140-5)의 길이와 면적 중 적어도 어느 하나를 조정하여 각 공진기(120-1 내지 120-5)가 갖는 인덕턴스 성분의 크기를 조정할 수 있다.

상술한 다양한 인자를 조정함으로써 공진 소자(100)의 커패시턴스 성분의 크기 및 인덕턴스 성분의 크기를 결정할 수 있다. 공진 소자(100)가 대역 통과 필터로서 기능 하는 경우, 상기 커패시턴스 성분의 크기 및 인덕턴스 성분의 크기 조절을 통하여 대역 통과 필터의 통과 대역을 조정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공진 소자의 평면도이다. 도 5는 도 4에 도시된 공진 소자의 일 실시 예에 따른 정면도이다.

도 1, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공진 소자(200A)는 도 1의 공진 소자(100)의 제5공진기(120-5) 대신에 노치(notch) 공진기(250)를 포함할 수 있다.

이 경우, 제2포트(PORT2')의 배치도 도 1의 공진 소자(100)의 제2포트(PORT2)와 달라질 수 있다.

도 4의 공진 소자(200A)의 제1포트(PORT1')와 복수의 공진기들(220-1 내지 220-4) 각각의 구조는 도 1의 공진 소자(100)의 제1포트(PORT1)와 복수의 공진기들(120-1 내지 120-4) 각각의 구조와 실질적으로 동일할 수 있다.

즉, 도체 레이어들(도 5의 230-1A 내지 230-4A, 230-1B 내지 230-4B) 및 전송 레이어들(도 5의 240-1 내지 240-4)은 도체 레이어들(도 2의 130-1A 내지 130-4A, 130-1B 내지 130-4B) 및 전송 레이어들(도 2의 140-1 내지 140-4)과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

실시 예에 따라, 케이스(210)는 제1접지면(212)과 제2접지면(214)을 포함한 모든 면이 도체로 구성될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 케이스(210)에서 제1접지면(212)과 제2접지면(214)을 제외한 나머지 면들 중 전부 또는 일부가 도체로 구성될 수 있다.

실시 예에 따라, 공진 소자(200A)의 내부, 즉 케이스(210) 내부의 빈 공간(215)은 유전체(예컨대, 세라믹(ceramic))로 채워질 수 있다.

노치 공진기(250)는 적층부(255), 전송 레이어(270), 및 브릿지(bridge; 280)를 포함할 수 있다.

실시 예에 따라, 노치 공진기(250)의 레이어 구조(예컨대, 레이어의 갯수 및 배열)는 각 공진기(220-1 내지 220-4)의 레이어 구조와 동일할 수 있다.

하지만, 이 경우에도, 각 레이어(예컨대, 260, 262, 270)의 폭, 길이, 각 레이어(예컨대, 260, 262, 270)간의 이격 거리 등은 각 공진기(220-1 내지 220-4)와 상이할 수 있다.

브릿지(280)는 노치 공진기(250)의 전송 레이어(270)와 제4공진기(220-4)의 전송 레이어(240-4) 사이에 접속될 수 있다. 제2포트(PORT2')는 브릿지(280)와 접속될 수 있다.

노치 공진기(250)의 구조는 도 8 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명된다.

도 6은 도 4에 도시된 공진 소자의 일 실시 예에 따른 등가 회로도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 도 4의 공진 소자(200A)의 적층부(230-1 내지 230-4, 및 260), 전송 레이어(240-1 내지 240-4, 및 270), 및 브릿지(280)는 커패시턴스 성분과 인덕턴스 성분을 가지며, 이를 기초로 하여 도 6의 LC 공진 회로로 근사될 수 있다. 또한, 도 6의 공진 소자(200A)는 대역 통과 필터로 기능할 수 있다.

도 4의 공진기들(220-1 내지 220-4)의 등가 회로 구성인 인덕터들(도 6의 L1 내지 L4, LP1, L12, L23, L34)과 커패시터들(도 6의 C1 내지 C4)은 도 1의 공진기들(120-1 내지 120-4)의 등가 회로 구성인 인덕터들(도 3의 L1 내지 L4, LP1, L12, L23, L34)과 커패시터들(도 3의 C1 내지 C4)와 같은 방식으로 근사될 수 있다.

노치 공진기(250)의 인덕턴스 성분은 노치 인덕터(LN)로 근사되고, 노치 공진기(250)의 커패시턴스 성분은 노치 커패시터(CN)로 근사될 수 있다.

제4공진기(220-4)와 제2포트(PORT2') 사이의 인덕턴스 성분은 제9인덕터(L4P)로 근사되고, 제2포트(PORT2')와 노치 공진기(250) 사이의 인덕턴스 성분은 제10인덕터(LPN)로 근사될 수 있다.

노치 공진기(250)의 적층부(255)를 구성하는 도체 레이어들의 개수와 형상, 도체 레이어의 면적, 및 적층된 복수의 도체 레이어들 간의 이격 거리 중 적어도 어느 하나를 조정하여 노치 공진기(250)가 갖는 커패시턴스 성분의 크기를 조정할 수 있다.

또한, 노치 공진기(250)의 전송 레이어(270)의 길이와 면적 중 적어도 어느 하나를 조정하여 노치 공진기(250)가 갖는 인덕턴스 성분의 크기를 조정할 수 있다.

상술한 다양한 인자를 조정함으로써 노치 공진기(250)의 커패시턴스 성분의 크기 및 인덕턴스 성분의 크기를 결정할 수 있다. 공진 소자(200A)가 대역 통과 필터로서 기능 하는 경우, 상기 커패시턴스 성분의 크기 및 인덕턴스 성분의 크기 조절을 통하여 대역 통과 필터의 통과 대역 중에서 노치 필터의 효과를 부여하려고 하는 주파수 대역의 위치를 조정할 수 있다. 이에 대해서는 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.

도 7은 도 1에 도시된 공진 소자와 도 4에 도시된 공진 소자의 주파수 응답 특성을 비교하기 위한 도면이다.

도 1, 도 4, 도 6, 및 도 7을 참조하면, 제1경우(CASE1)의 경우, 제1주파수 대역(f1)에서 도 1의 공진 소자(100)의 대역 통과 특성이 점선으로 표시된 형태라고 가정할 때, 도 4의 공진 소자(200A)의 대역 통과 특성은 실선으로 나타날 수 있다.

즉, 제1경우(CASE1)에는 노치 공진기(250)의 인자(예컨대, 노치 공진기(250)의 적층부(255)를 구성하는 도체 레이어들의 개수와 형상, 도체 레이어의 면적, 적층된 복수의 도체 레이어들 간의 이격 거리, 및 전송 레이어(270)의 길이와 면적 등)를 조절함으로써, 제1주파수 대역(f1)에 노치 필터의 효과를 부여할 수 있다.

제2경우(CASE2)의 경우, 제2주파수 대역(f2)에서 도 1의 공진 소자(100)의 대역 통과 특성이 점선으로 표시된 형태라고 가정할 때, 도 4의 공진 소자(200A)의 대역 통과 특성은 실선으로 나타날 수 있다.

즉, 제2경우(CASE2)에는 노치 공진기(250)의 인자(예컨대, 노치 공진기(250)의 적층부(255)를 구성하는 도체 레이어들의 개수와 형상, 도체 레이어의 면적, 적층된 복수의 도체 레이어들 간의 이격 거리, 및 전송 레이어(270)의 길이와 면적 등)를 조절함으로써, 제2주파수 대역(f2)에 노치 필터의 효과를 부여할 수 있다.

도 8은 도 4에 도시된 노치(notch) 공진기의 일 실시 예의 측면도이다. 도 9는 도 8에 도시된 노치 공진기의 입체도이다.

도 4, 도 8, 및 도 9를 참조하면, 도 4에 도시된 노치 공진기(250)의 일 실시 예에 따른 노치 공진기(250A)는 적층부(255A)와 전송 레이어(270A)를 포함할 수 있다.

설명의 편의를 위하여 도 8과 도 9에서는 브릿지(280)는 생략하여 도시한다.

적층부(255A)는 제1접지면(212)에 접지된 제1도체 레이어(260A), 제1접지면(212)에 접지되고 제1도체 레이어(260A)와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어(262A), 제1접지면(212)에 접지되지 않고 제1도체 레이어(260A)와 제2도체 레이어(262A) 사이에 배치되는 제3도체 레이어(264A)를 포함할 수 있다.

전송 레이어(270A)는 제3도체 레이어(264A)와 접속되며, 제2접지면(214)에 접지될 수 있다.

실시 예에 따라, 도 4의 공진기들(220-1 내지 220-4)도 노치 공진기(250A)와 동일한 레이어 구조(예컨대, 레이어의 갯수 및 배열)를 가질 수 있다. 이 경우, 케이스(도 4의 210) 내부의 빈 공간(도 5의 115)은 15 내지 45의 유전율을 갖는 유전체로 채워질 수 있고, 도 4의 공진 소자(200A)는 800MHz~2.6GHz의 중심주파수를 갖는 대역 통과 필터(예컨대, 협대역 필터)로 동작할 수 있다.

도 10은 도 4에 도시된 노치 공진기의 다른 실시 예의 측면도이다. 도 11은 도 10에 도시된 노치 공진기의 입체도이다.

도 4, 도 10, 및 도 11을 참조하면, 도 4에 도시된 노치 공진기(250)의 다른 실시 예에 따른 노치 공진기(250B)는 적층부(255B)와 전송 레이어(270B)를 포함할 수 있다.

설명의 편의를 위하여 도 10과 도 11에서는 브릿지(280)는 생략하여 도시한다.

적층부(255B)는 제1접지면(212)에 접지된 제1도체 레이어(260B), 제1접지면(212)에 접지되지 않고, 제1도체 레이어(260B)와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어(264B)를 포함할 수 있다.

전송 레이어(270B)는 제2도체 레이어(270B)와 접속되며, 제2접지면(214)에 접지될 수 있다.

실시 예에 따라, 도 4의 공진기들(220-1 내지 220-4)도 노치 공진기(250B)와 동일한 레이어 구조(예컨대, 레이어의 갯수 및 배열)를 가질 수 있다. 이 경우, 케이스(도 4의 210) 내부의 빈 공간(도 5의 115)은 15 내지 45의 유전율을 갖는 유전체로 채워질 수 있고, 도 4의 공진 소자(200A)는 800MHz~2.6GHz의 중심주파수를 갖는 대역 통과 필터(예컨대, 협대역 필터)로 동작할 수 있다.

도 12는 도 4에 도시된 노치 공진기의 또 다른 실시 예의 측면도이다. 도 13은 도 12에 도시된 노치 공진기의 입체도이다.

도 4, 도 12, 및 도 13을 참조하면, 도 4에 도시된 노치 공진기(250)의 또 다른 실시 예에 따른 노치 공진기(250C)는 적층부(255C)와 전송 레이어들(270-1C 및 270-2C)을 포함할 수 있다.

설명의 편의를 위하여 도 12과 도 13에서는 브릿지(280)는 생략하여 도시한다.

적층부(255C)는 제1도체 레이어(260C), 제2도체 레이어(262C), 제3도체 레이어(264-1C), 제4도체 레이어(264-2C), 및 비아(via; V1)를 포함할 수 있다.

제1도체 레이어(260C)와 제2도체 레이어(262C) 각각은 제1접지면(212)에 접지될 수 있다. 제1도체 레이어(260C)와 제2도체 레이어(262C)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.

제3도체 레이어(264-1C)와 제4도체 레이어(264-2C) 각각은 제1접지면(212)에 접지되지 않는다. 제3도체 레이어(264-1C)와 제4도체 레이어(264-2C) 각각은 제1도체 레이어(260C)와 제2도체 레이어(262C) 각각과 이격되어 제1도체 레이어(260C)와 제2도체 레이어(262C)의 사이에 배치될 수 있다.

제4도체 레이어(264-2C)는 제3도체 레이어(264-1C)와 제2도체 레이어(262C) 사이에 배치될 수 있다.

제3도체 레이어(264-1C)와 제4도체 레이어(264-2C) 간에도 서로 이격되어 배치될 수 있다.

제3도체 레이어(264-1C)와 제4도체 레이어(264-2C)는 비아(V1)를 통하여 전기적으로 접속될 수 있다.

제1전송 레이어(270-1C)는 제3도체 레이어(264-1C)와 접속되며, 제2접지면(214)에 접지될 수 있다. 제2전송 레이어(270-2C)는 제4도체 레이어(264-2C)와 접속되며, 제2접지면(214)에 접지될 수 있다.

실시 예에 따라, 도 4의 공진기들(220-1 내지 220-4)도 노치 공진기(250C)와 동일한 레이어 구조(예컨대, 레이어의 갯수 및 배열)를 가질 수 있다. 이 경우, 케이스(도 4의 210) 내부의 빈 공간(도 5의 115)은 15 내지 45의 유전율을 갖는 유전체로 채워질 수 있고, 도 4의 공진 소자(200A)는 800MHz~2.6GHz의 중심주파수를 갖는 대역 통과 필터(예컨대, 협대역 필터)로 동작할 수 있다.

실시 예에 따라, 노치 공진기(250C)는 비아(V1) 이외에 비아(미도시)를 추가적으로 더 포함할 수도 있다.

도 14는 도 4에 도시된 노치 공진기의 또 다른 실시 예의 측면도이다. 도 15는 도 14에 도시된 노치 공진기의 입체도이다.

도 4, 도 14, 및 도 15를 참조하면, 도 4에 도시된 노치 공진기(250)의 또 다른 실시 예에 따른 노치 공진기(250D)는 적층부(255D)와 전송 레이어(270D)를 포함할 수 있다.

설명의 편의를 위하여 도 14와 도 15에서는 브릿지(280)는 생략하여 도시한다.

적층부(255D)는 제1도체 레이어(260D), 제2도체 레이어(262D), 제3도체 레이어(264-1D), 제4도체 레이어(264-2D), 제5도체 레이어(264-3D), 및 비아(V2)를 포함할 수 있다.

제1도체 레이어(260D)와 제2도체 레이어(262D) 각각은 제1접지면(212)에 접지되며, 서로 이격되어 배치될 수 있다.

제3도체 레이어(264-1D)는 제1접지면(212)에 접지되지 않고, 제1도체 레이어(260D)와 제2도체 레이어(262D) 각각과 이격되어 제1도체 레이어(260D)와 제2도체 레이어(262D) 사이에 배치될 수 있다.

제4도체 레이어(264-2D)는 제1접지면(212)에 접지되지 않고, 제1도체 레이어(260D)에서 제3도체 레이어(264-1D)와 반대 측으로 이격되어 배치될 수 있다.

제5도체 레이어(264-3D)는 제1접지면(212)에 접지되지 않고, 제2도체 레이어(262D)에서 제3도체 레이어(264-1D)와 반대 측으로 이격되어 배치될 수 있다.

비아(V2)는 제3도체 레이어(264-1D), 제4도체 레이어(264-2D), 및 제5도체 레이어(264-3D)를 전기적으로 접속시킬 수 있다.

전송 레이어(270D)는 제3도체 레이어(264-1D)와 접속되며, 제2접지면(214)에 접지될 수 있다.

실시 예에 따라, 도 4의 공진기들(220-1 내지 220-4)도 노치 공진기(250D)와 동일한 레이어 구조(예컨대, 레이어의 갯수 및 배열)를 가질 수 있다. 이 경우, 케이스(도 4의 210) 내부의 빈 공간(도 5의 115)은 15 내지 45의 유전율을 갖는 유전체로 채워질 수 있고, 도 4의 공진 소자(200A)는 800MHz~2.6GHz의 중심주파수를 갖는 대역 통과 필터(예컨대, 협대역 필터)로 동작할 수 있다.

실시 예에 따라, 노치 공진기(250D)는 비아(V2) 이외에 비아(미도시)를 추가적으로 더 포함할 수도 있다.

도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공진 소자의 평면도이다.

도 4와 도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공진 소자(200B)에 포함된 노치 공진기(250')는 노치 공진기(250')에 포함된 브릿지(280')를 통하여 제1공진기(220-1)에 접속될 수 있다.

이 경우, 제1포트(PORT1'')는 브릿지(280')에 접속될 수 있다.

노치 공진기(250')가 제1공진기(220-1)에 접속되는 점을 제외하면, 도 16의 공진 소자(200B)의 구조는 도 4의 공진 소자(200A)의 구조와 실질적으로 동일하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100, 200A, 200B : 공진 소자
120-1~120-5, 220-1~220-4 : 공진기
250 : 노치(notch) 공진기
130-1~130-5, 230-1~230-4, 255 : 적층부
140-1~140-5, 240-1~240-4, 270 : 전송 레이어
280 : 브릿지(bridge)

Claims

신호 입출력을 위한 복수의 포트들(ports)을 포함하는 공진 소자에 있어서,
서로 이격되어 배치되는 복수의 공진기들; 및
상기 복수의 공진기들의 일 측에 형성되는 노치(notch) 공진기를 포함하고,
상기 노치 공진기는,
복수의 도체 레이어들(layers)의 적층 구조로 형성된 적층부;
상기 복수의 도체 레이어들 중 어느 하나와 접속되는 제1전송 레이어; 및
상기 제1전송 레이어와 상기 복수의 공진기들 중 어느 하나의 사이에 접속된 브릿지(bridge)를 포함하며,
상기 복수의 포트들 중 어느 하나는 상기 브릿지에 접속되는 공진 소자.
제1항에 있어서,
서로 대향하는 제1접지면과 제2접지면을 가지며, 상기 복수의 공진기들과 상기 노치 공진기를 둘러싸는 케이스를 더 포함하는 공진 소자.
제2항에 있어서, 상기 복수의 도체 레이어들은,
상기 제1접지면에 접지된 제1도체 레이어;
상기 제1접지면에 접지되고, 상기 제1도체 레이어와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어; 및
상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 각각과 이격되어 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 사이에 배치되는 제3도체 레이어를 포함하며,
상기 제1전송 레이어는 상기 제3도체 레이어와 접속되는 공진 소자.
제2항에 있어서, 상기 복수의 도체 레이어들은,
상기 제1접지면에 접지된 제1도체 레이어; 및
상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어를 포함하며,
상기 제1전송 레이어는 상기 제2도체 레이어와 접속되는 공진 소자.
제2항에 있어서,
상기 공진 소자는 상기 복수의 도체 레이어들 중 다른 하나와 접속되는 제2전송 레이어를 더 포함하고,
상기 복수의 도체 레이어들은,
상기 제1접지면에 접지된 제1도체 레이어;
상기 제1접지면에 접지되며, 상기 제1도체 레이어와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어;
상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 각각과 이격되어 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 사이에 배치되는 제3도체 레이어; 및
상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제2도체 레이어와 상기 제3도체 레이어 각각과 이격되어 상기 제2도체 레이어와 상기 제3도체 레이어 사이에 배치되는 제4도체 레이어를 포함하고,
상기 적층부는 상기 제3도체 레이어와 상기 제4도체 레이어를 전기적으로 접속시키는 비아(via)를 더 포함하는 공진 소자.
제5항에 있어서,
상기 제1전송 레이어는 상기 제3도체 레이어와 접속되고,
상기 제2전송 레이어는 상기 제4도체 레이어와 접속되는 공진 소자.
제2항에 있어서, 상기 상기 복수의 도체 레이어들은,
상기 제1접지면에 접지된 제1도체 레이어;
상기 제1접지면에 접지되며, 상기 제1도체 레이어와 이격되어 배치되는 제2도체 레이어;
상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 각각과 이격되어 상기 제1도체 레이어와 상기 제2도체 레이어 사이에 배치되는 제3도체 레이어;
상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제1도체 레이어에서 상기 제3도체 레이어와 반대 측으로 이격되어 배치되는 제4도체 레이어; 및
상기 제1접지면에 접지되지 않고, 상기 제2도체 레이어에서 상기 제3도체 레이어와 반대 측으로 이격되어 배치되는 제5도체 레이어를 포함하고,
상기 적층부는 상기 제3도체 레이어, 상기 제4도체 레이어, 및 상기 제5도체 레이어를 전기적으로 접속시키는 비아(via)를 더 포함하는 공진 소자.
제7항에 있어서,
상기 제1전송 레이어는 상기 제3도체 레이어와 접속되는 공진 소자.
제2항에 있어서,
상기 케이스 내부의 빈 공간은 세라믹(ceramic)으로 채워지는 공진 소자.
제1항의 상기 공진 소자를 포함하는 대역 통과 필터(band pass filter).