KR20160049868A

KR20160049868A - 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터

Info

Publication number: KR20160049868A
Application number: KR1020140147612A
Authority: KR
Inventors: 박남신; 김정회
Original assignee: 주식회사 케이엠더블유
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2014-10-28
Publication date: 2016-05-10
Also published as: US20160204493A1; EP3214693A4; JP2017533655A; US9985330B2; CN107210506B; KR101693214B1; JP6500101B2; CN107210506A; EP3214693B1; EP3214693A1; WO2016068512A1

Abstract

본 발명은 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터로서, 캐비티를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과; 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버와; 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며; 커버에는 각 공진소자에 대응되는 부위에 관통홀이 형성되고; 관통홀을 막는 형태로 설치되는 주파수 튜닝을 위한 튜닝 구조물이 구비되고, 튜닝 구조물은 커버의 재질에 비해 열팽창계수가 낮거나 높은 재질로 제작한다.

Description

캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터{RADIO FREQUENCY FILTER WITH CAVITY STRUCTURE}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 신호 처리 장치에 관한 것으로, 특히 캐비티 필터와 같이, 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터에 관한 것이다.

캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터는 통상 금속 재질의 하우징을 통해 직육면체 등의 수용공간, 즉 캐비티를 다수개 구비하며, 각 캐비티 구조 내부에 유전체 공진소자(DR: Dielectric Resonance element) 또는 금속 공진봉으로 구성된 공진소자를 각각 구비시켜 초고주파의 공진을 발생시킨다. 또한, 이와 같은 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터에서, 통상 캐비티 구조의 상부에는 해당 캐비티의 개방면을 차폐하는 커버가 구비되며, 커버에는 해당 무선 주파수 필터의 필터링 특성을 튜닝하기 위한 튜닝 구조로서, 다수의 튜닝 나사 및 해당 튜닝 나사를 고정하기 위한 너트가 설치될 수 있다. 캐비티 구조를 갖는 무선 주파수 필터에 관한 일예로는, 본 출원인에 의해 선출원된 국내 공개특허공보 제10??2004??100084호(명칭: "무선 주파수 필터", 공개일: 2004년 12월 02일, 발명자: 박종규 외 2명)에 개시된 바를 예로 들 수 있다.

이러한 캐비티 구조를 갖는 무선 주파수 필터는 무선 통신 시스템에서 송수신 무선 신호의 처리를 위해 사용되며, 특히, 이동통신 시스템에서 기지국이나 중계기 등에 대표적으로 적용된다.

한편, 본 출원인에 의해 선출원된 국내 공개특허공보 제10-2014-0026235호(명칭: "캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터", 공개일: 2014년 03월 05일, 발명자: 박남신 외 2명)는, 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능한 간단하고 단순화된 필터 구조를 제안하고 있다. 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호는 알루미늄이나 마그네슘 재질(합금 포함)의 판 형태의 모재를 이용하여 프레스 가공 또는 다이캐스팅 가공 등을 통해 커버를 제작시에, 커버에서 공진소자와 대응되는 위치에 하나 또는 복수개의 함몰 부위를 형성하는 기술을 제안한다. 또한, 이러한 함몰 부위에, 외부 타각 장비의 타각 핀(pin)에 의한 타각 또는 누름에 의해 도트핀(dot peen) 구조를 다수개 형성한다. 이러한 함몰 부위 및 도트핀 구조는 주파수 튜닝을 위해 통상적으로 사용하던 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 대체하기 위한 것으로서, 해당 함몰 부위(및 도트핀 구조)와 공진소자간의 거리가 좁혀지도록 하여 적절한 튜닝 작업이 가능하도록 한다.

상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술은 통상적인 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않으므로, 소형 및 경량화를 위한 필터 구조에 적합하다.

그런데, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술은 특히, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에는 커버에 다이캐스팅 가공을 통해 상기한 함몰 구조를 형성하여야 하며, 이는 오히려 가공비가 상승하는 경우가 발생할 수 있다.

또한, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술에서는, 상기 커버를 포함하여, 하우징의 재질을, 강도, 무게, 제작 비용 및 작업 용이성 등을 고려하여 알루미늄(합금 포함) 등과 같은 경량 금속으로 제작하는데, 알루미늄의 경우 금속 자체의 열팽창계수가 크기 때문에 외부의 온도변화 및 제품 자체에서 발생하는 발열현상으로 인해, 필터의 특성 변화를 가져오는 문제점이 있을 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 필터가 사용되는 안테나 장치 등에서의 사용 환경은 통상 항온, 고온 상태이며, 안테나 장치의 주변 다른 부품(예를 들어, 증폭기)에 의한 발열로 인한 영향을 받게 된다. 특히, 캐비티 필터가 고 전력의 송신 필터로 사용시에는 삽입손실에 의해 상당한 양의 열이 발생하게 된다. 주변 온도가 변화하는 경우, 캐비티 필터의 하우징, 공진기 등이 열 수축과 팽창을 일으키게 된다. 이러한, 각 구성요소들의 간격 변화에 의한 커패시턴스 및 인덕턴스 값의 변화에 따라 필터의 고유 특성이 변화되면서 동작 장애가 발생할 수 있다. 특히, 금속성 공진봉을 이용한 공진기 구조에서 이러한 문제점은 더욱 크게 작용한다.

따라서, 종래의 캐비티 필터의 공진기 구조에, 특히 금속성 공진봉을 이용하는 구조에서는, 온도 변화에 따른 특성 변화를 최소화하기 위한 다양한 방안이 연구 및 채용되고 있다. 예를 들어, 근본적으로 열팽창률이 매우 작은 인바(Invar) 등의 소재를 사용하여 공진봉을 형성하거나, 온도 변화에 따른 특성 변화를 보상하기 위해 공진소자의 하부는 하우징과 동일 재질(예를 들어, 알루미늄)로 형성하며, 상부는 Bs, Sum, Cu 등, 하부와 다른 이종 금속을 접합하여 사용하는 방식을 적용하고 있다. 그러나, 캐비티 필터의 공진봉에 적용하는 재질의 유한성(가격, 열팽창계수)으로 인해 RF 필터의 온도 보상에 어려움이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능하도록 하는 구조를 제공하며, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에도 간단한 제조 작업 및 저비용의 제작이 가능한 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 온도 변화에 따른 필터링 특성 변화를 안정적으로 보상함과 아울러, 비교적 저비용으로 제작 가능할 수 있는 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터로서, 캐비티를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과; 상기 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버와; 상기 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며; 상기 커버에는 각 공진소자에 대응되는 부위에 관통홀이 형성되고; 상기 관통홀을 막는 형태로 설치되는 주파수 튜닝을 위한 튜닝 구조물이 구비되고, 상기 튜닝 구조물의 재질의 열팽창 계수와 상기 커버 재질의 열팽창계수는 서로 다른 것을 특징으로 한다.

상기에서, 상기 튜닝 구조물 재질은 상기 커버 재질의 열팽창계수보다 낮은 재질일 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터는 일반적인 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능하도록 하는 구조를 제공하며, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에도 간단한 제조 작업 및 저비용의 제작이 가능하며, 보다 경량화된 구조를 가질 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터는 종래의 인바 등의 재질의 공진봉을 사용하지 않으면서도 온도 변화에 따른 필터링 특성 변화를 안정적으로 보상함과 아울러, 저비용으로 제작을 할 수 있게 된다. 더욱이 본 발명을 적용할 경우에, 통상 알루미늄 재질의 필터 하우징 제작시에 공진봉을 일체형으로 제작할 수도 있는 등, 공진봉의 설계를 보다 자유롭게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도
도 2는 도 1의 커버의 A-A'부분 절단면도
도 3은 도 2의 튜닝 구조물에 도트핀이 형성된 상태를 나타낸 도면
도 4는 도 1의 무선 주파수 필터의 주파수 튜닝 장치의 구성도
도 5는 온도 변화 상태에 따른 튜닝 구조물과 공진소자와의 거리 변화를 나타낸 모식도
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도이며, 도 2는 도 1의 커버의 A-A'부분 절단면도이며, 도 3은 도2의 금속 컵에 도트핀이 형성된 상태를 나타낸 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터는 종래와 유사하게, 내부가 중공이고, 외부와 차단되는 캐비티를 적어도 하나 이상 갖는 함체를 구비한다. 함체는 각각의 캐비티를 형성하며, 일측(예를 들어, 상측)이 개방된 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 개방면을 밀봉하는 커버(10)를 포함하여 형성된다.

도 1 내지 도 3의 예에서는 하우징(20) 내에 예를 들어 6개의 캐비티 구조가 다단으로 연결된 경우의 예를 보이고 있다. 즉, 6개의 캐비티 구조들이 3개씩 2줄로 형성되어 회로적으로 순차적으로 연결된 구조로 볼 수 있다. 하우징(20)의 중공, 즉 각 캐비티는 통상 그 중심부에 공진소자(30: 30-1, 30-2, 30-3, 30-4, 30-4, 30-5, 30-5)를 구비한다. 또한 하우징(20)에서 각각의 캐비티 구조들이 서로 순차적인 커플링 구조를 가지도록 하기 위해, 서로 순차적으로 연결 구조를 가지는 캐비티 구조간에는 연결 통로 구조인 커플링 윈도우(23: 23-1, 23-2, 23-3, 23-4, 23-5)가 형성된다. 이러한 커플링 윈도우(23)는 캐비티 구조의 상호간의 격벽에 해당하는 부위에서 미리 설정된 사이즈로 일정 부부분이 제거된 형태로 형성될 수 있다.

또한, 도 1에서는 해당 무선 주파수 필터의 입력 단자(41) 및 출력 단자(42)가 입력단 및 출력단 캐비티 구조와 각각 연결되도록 하우징(20)의 일 측면에 형성될 수 있는 홀(미도시)을 통해 부착될 수 있다.

상기한 구성에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터에서 하우징(20) 및 하우징(20)에 형성되는 캐비티 구조와 공진소자(30)의 구조는 종래와 유사하게 구성될 수 있으며, 하우징(20) 및 공진소자(30)는 모두 알루미늄(합금) 재질로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버(10)도 종래와 유사하게, 하우징(20)의 재질과 동일한 재질 즉, 알루미늄(합금)재질로 구성될 수 있다.

그런데, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버(10)에는, 하우징(20)의 각 캐비티 내의 각 공진소자(30)에 대응되는 부위에는, 미리 설정된 크기 및 형태(도 1 내지3의 예에서는 원형)를 가지며 관통하는 관통홀이 형성된다. 또한, 컵 형태를 가지고, 상기 이러한 커버(10)의 관통홀에 의해 형성된 영역을 막는 형태로 설치되며, 미리 설정된 크기 및 형태를 가지는 금속 재질의 튜닝 구조물(12: 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 12-6)이 상기 커버(10)의 각 관통홀에 제공된다.

상기 튜닝 구조물(12)의 바닥면은 각 공진소자(30)에 대향하여 비교적 평평한 평면을 가지며, 도 2 및 도 3에 보다 명확히 도시된 바와 같이, 그 측면은 커버(10)의 관통홀의 측면(b)과 밀착되게 구성된다. 이때, 튜닝 구조물(12)은 커버(10)의 관통홀에 억지끼움 방식으로 압입되게 설치될 수 있으며, 또한 이외에도 납땜 방식이나, 레이저 용접 방식이나, 고주파 유도 가열 방식 등을 이용하여 고정되게 설치될 수 있다.

이러한 튜닝 구조물(12)은 커버(10)보다 열팽창계수가 서로 다른 재질로 구성된다. 예를 들어, 튜닝 구조물(12)은 커버(10)보다 열팽창계수가 낮은 재질로 구성될 수 있는데, 커버(10)가 알루미늄 재질로 구성될 경우에 금속 컵(12)은 구리(합금) 또는 철(합금) 재질로 구성될 수 있다. 이때, 튜닝 구조물(12)은 솔더링 작업의 용이성을 위해 은도금될 수 있다.

상기 커버(10)의 관통홀 및 이에 부착된 튜닝 구조물(12)의 구조는 종래의 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 대체하기 위한 것이다. 본 발명의 일 실시예에서는 주파수 튜닝시에 해당 필터링 특성을 모니터링 하면서 필터링 특성이 최적화되거나, 또는 기준치를 만족하게 될 때까지 해당 튜닝 구조물(12)(의 바닥면)과 하우징(20)의 공진소자(30)의 상단과의 거리가 좁혀지도록(아울러, 내부 중공의 체적이 변하게 하여 튜닝 구조물과 공진봉 사이의 커패시턴스 값을 키움) 상기 관통홀(10)을 통해 튜닝 구조물(12)에 외부 타각 장비(도 4의 5)에 의해 적어도 하나 이상(통상, 다수의) 도트핀(dot peen) 구조(a)를 형성한다. 도 2에서는 일 도트핀 구조(a)가, 외부 타각 장비의 타각 핀(pin)(도 2의 502)에 의한 타각 또는 누름에 의해 형성되는 상태가 예로써 도시된다.

도 3은 도 2의 튜닝 구조물(12)에 도트핀이 형성된 상태를 나타낸 도면으로, 예를 들어, 주파수 튜닝 작업이 완료된 상태를 나타낼 수 있다. 도 3을 참조하면, 주파수 튜닝 작업시에, 도 3의 일점쇄선 원 부분 A에 그 평면 형태를 추가로 도시한 바와 같이, 예를 들어, 외부 타각 장비에 의해 튜닝 구조물(12)에 도트핀 구조(a)가 원형으로 다수개 형성될 수 있다. 이러한 주파수 튜닝 작업이 완료되면, 튜닝 구조물(12)의 바닥면의 일부(예를 들어, 중앙 부위) 하측으로 밀려 내려가서, 튜닝 구조물(12)의 바닥면은 예를 들어, 'U'자 형태의 오목 부위가 형성되고, 결과적으로, 대응되는 공진소자(30)의 상단부와의 거리가 초기 설치보다 좀더 가깝게 형성된다.

도 4를 참조하여, 주파수 튜닝 장치의 전체 구성을 설명하면, 주파수 튜닝 대상인 본 발명의 상기 제1실시예에 따른 무선 주파수 필터(1)는 타각 핀(502)을 구비한 타각 장비(5)의 선반에 놓여진다. 타각 장비(5)는 통상적인 도트핀 마킹 머신으로 구성할 수 있다. 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성은 계측 장비(2)에서 계측하는데, 이를 위해 계측 장비(2)는 무선 주파수 필터(1)로 미리 설정된 주파수의 입력 신호를 제공하고 그 출력을 제공받도록 무선 주파수 필터(1)와 연결된다. 계측 장비(2)에서 계측된 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성은 PC 등으로 구현될 수 있는 제어 장비(3)로 제공된다. 제어 장비(3)는 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성을 모니터링 하면서, 필터링 특성이 최적화되거나, 또는 기준치를 만족하게 될 때까지 타각 장비(5)의 동작을 제어하여, 타각 장비(5)가 무선 주파수 필터(1)의 커버(10)의 관통홀을 통해 금속판(12)에 적절한 개수 및 형상의 도트핀 구조(a)를 형성한다.

도트핀 구조(a)는, 예를 들어 원형으로 형성되는 관통홀 및 튜닝 구조물(12)의 바닥 부위를 따라서 마찬가지로 원 형태로 분포하도록 다수개 형성될 수 있다. 또한, 튜닝 구조물(12)의 재질이나 두께, 사이즈 등은 도트핀 구조(a)가 형성되는 주파수 튜닝 작업시에 따른 스트레스에서도 원치 않는 변형 등이 발생하지 않도록 적절히 설정된다. 이 경우 튜닝 구조물(12)은 예를 들어, 연신율이 우수한 구리 재질로 구성되어, 상기 도트핀 구조(a)가 보다 용이하게 형성될 수 있도록 할 수 있다.

튜닝 구조물(12)의 크기나 두께 또는 형상 등의 차이에 따라 동일한 타각 장비(5)로 작업을 할 경우에도 상이한 가변량을 나타내는 도트핀 구조(a)가 형성될 수 있다. 이러한 튜닝 구조물(12)의 구체적인 상세 구조는 해당 설계하는 무선 주파수 필터(1)에 요구되는 특성이나 조건 등에 따라 적절히 설계될 수 있다. 이때, 예를 들어, 커버(10)의 두께가 약 2.5T(mm)에서 3T(mm)로 설정될 경우에, 튜닝 구조물(12)의 두께는 약0.2T(mm)에서 0.3T(mm)로 설정될 수 있다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터를 살펴보면, 전체적인 판 형태의 커버(10)를 형성하며, 커버(10)를 관통하는 관통홀을 형성하고, 해당 관통홀에 튜닝 구조물을 설치함으로써, 주파수 튜닝 구조를 구현함으로써, 종래의 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용한 구조에 비해 보다 간단한 구조를 가지며 보다 저비용으로 신속한 제작이 가능하며, 더욱 소형 및 경량화가 가능하게 된다.

또한, 이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버(10) 및 튜닝 구조물(12)을 이용한 구조를 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호의 구조와 비교하면, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에서는 이와 대응되는 구조를 만들기 위하여, 특히 비교적 큰 사이즈의 필터를 제조할 경우에 금속 재질의 커버에서 선반 작업을 통해 커버의 대응 부위를 깎아 내어 적절한 크기의 홈을 형성하는 작업을 행하여야 한다. 이러한 작업은 비교적 복잡하고 작업 시간이 많이 소요되며, 홈 부위의 두께도 일정하게 유지하기가 어려울 수 있다. 이에 비해, 본 발명에서와 같이, 커버에 관통홀을 형성하고, 이에 상기와 같은 튜닝 구조물을 부착하는 작업은 비교적 간단하고 신속한 작업이 가능할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 튜닝 구조물(12)은 커버(10)보다 열팽창계수가 서로 다른(예를 들어, 낮은) 재질로 구성될 수 있음을 언급하였는데, 이러한 특징은 매우 중요한 특징으로서, 상기 튜닝 구조물(12)의 형태와 더불어, 본 발명의 캐비티 필터(1)가 온도 변화에 대한 공진 주파수의 변화를 보상하는 기능을 제공한다.

도 5를 참조하여, 상기 튜닝 구조물(12)에 의한 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 보상하는 기능에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 5에서 실선 P1-P1' 구간은 주파수 튜닝 작업이 완료된 튜닝 구조물(12)의 상태를 개략적으로 나타내며, 점선 P2-P2' 구간은 온도 상승에 의해 튜닝 구조물(12)의 상태가 변형된 상태를 개략적으로 나타낸다.

온도가 상승할 경우를 살펴보면, 온도 상승에 따라 필터의 하우징(20) 및 커버(10) 등은 열팽창에 의해 그 크기가 전체적으로 커지게 되는데, 이에 따라 캐비티의 사이즈가 전체적으로 커지게 된다. 캐비티의 사이즈가 커지는 것은, 전체적인 공진 주파수 대역을 보다 저주파 대역으로 이동시키는 작용을 하게 된다. 이때, 튜닝 구조물(12)은 커버(10) 등에 비해 보다 열팽창률이 작은 재질로 구성되므로, 커버(10)가 커지게 됨에 따라 도 5에 화살표 방향으로 표시한 바와 같이, 당겨지게 되고, 점선으로 표시한 상태로 변형된다. 이에 따라, 온도 상승 전 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 거리d1에 비해, 온도 상승 후 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 거리 d2가 더 멀어지게 된다. 이러한 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 거리 변화는 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 커패시턴스 값을 작게 하고, 전체적인 공진 주파수 대역을 보다 고주파 대역으로 이동시키는 작용을 하게 된다. 즉, 이러한 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 온도 상승에 따른 거리 변화는 커버(10)와 하우징(20)의 온도 상승에 따른 사이즈 변화에 따른 공진 주파수 변화를 보상하는 기능을 하게 된다.

온도가 하강할 경우에는 온도 상승과 반대되게 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 거리가 더 가깝게 되므로, 온도 변화에 따른 공진 주파수 변화를 보상하게 된다.

상기 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 무선 주파수 필터(1)에 있어서, 공진소자(30)의 상단부에 대응되는 커버(10) 부위에, 커버(10)와는 열팽창계수가 낮은 이종 금속 재질의 튜닝 구조물(12)을 설치하여, 온도 변화시 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)와의 거리를 멀게 또는 가깝게 함으로써, 커버(10)와 공진소자(30) 사이에 형성되는 커패시턴스 값을 조절하게 된다. 이를 통하여 온도변화시 발생하는 하우징의 크기 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 보상할 수 있게 된다.

한편, 커버(10)에는 이외에도 하우징(20)에서 각각의 캐비티 구조들의 연결 통로 구조인 커플링 윈도우(23)와 대응되는 부위에 커플링 튜닝 나사(미도시)가 설치되기 위한 커플링 튜닝 나사 홀(13: 13-1, 13-2, 13-3, 13-4, 13-5)이 형성될 수 있다. 이러한 커플링 튜닝 나사 홀(13)에 커플링 튜닝을 위한 커플링 튜닝 나사(미도시)가 적정 깊이로 삽입되어 커플링 튜닝 작업을 수행할 수도 있도록 한다. 이때 커플링 튜닝 나사를 적정 위치로 고정하는 것은 에폭시 수지 등과 같은 별도의 접착제를 이용하여 고정할 수 있다.

또한, 튜닝 구조물(12)에는 미세한 사이즈의 전도성 핀 주입용 홀이 각각 형성될 수 있는데, 이는 주파수 튜닝 작업시에 하우징(20)의 공진소자(30)와 튜닝 구조물(12)을 서로 쇼트(short)시키기 위한 전도성 핀 주입을 위해 사용된다. 보다 상세히 설명하면, 주파수 튜닝 방식에 따라 각각의 캐비티의 공진소자별로 주파수 튜닝 작업을 순차적으로 개별적으로 수행하는 방식을 사용할 수 있는데, 이 경우에 현재 튜닝 작업을 진행 중인 캐비티 외에 나머지 캐비티에서 공진소자는 전기적으로 쇼트될 필요가 있다. 이 경우에 튜닝 구조물(12)에 형성된 전도성 핀 주입용 홀을 통해 전도성 핀을 주입함으로써, 해당 캐비티의 공진소자를 쇼트시킬 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도로서, 도 6의 예에서는 하나의 캐비티를 가지는 필터가 도시되고 있다. 도 6에 도시된 제2실시예에서 커버(10)와, 하우징(20) 및 공진소자(30)는 상기 제1실시예의 마찬가지의 재질로 형성되며, 유사한 구조를 가질 수 있다. 다만, 도6에 도시된 제2실시예에 따른 튜닝 구조물(14)은 상기 제1실시예와 비교하여 다소 변형된 구조를 가진다. 즉, 도 6의 일점 쇄선 원 부분 A에 그 사시도를 추가로 도시한 바와 같이, 컵 형태의 튜닝 구조물(14)은 컵 형태의 상단에서 외측면으로 연장되게 형성되는 걸림 부재(142)를 가진다. 이러한 걸림 부재(142)는 상기 커버(10)에서 상기 관통홀의 주변 부위에 맞닿게 되며, 커버(10)의 관통홀의 주변 부위에 솔더링이나 용접 등에 의해 부착되어, 튜닝 구조물(14)의 고정력을 더욱 높이는 역할을 한다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도로서, 도 7의 예에 도시된 필터는 상기 도 6에 도시된 제2실시예과 거의 유사한 구조를 가지고 있음이 도시되고 있다. 특히 도 7에 도시된 제3실시예에 따른 튜닝 구조물(16)은 상기 도 6에 도시된 바와 마찬가지로 컵 형태의 상단에 걸림 부재(162)를 가진다.

이때, 도 7에 도시된 제3실시예에서는 이러한 튜닝 구조물(16)의 걸림 부재(162)와 대응되는, 커버(10)의 관통홀의 주변 부위가 튜닝 구조물(16)의 걸림 부재(162)의 두께에 대응되게 절삭되어 홈(a)이 형성된 구조가 도시되고 있다. 이러한 구조는 튜닝 구조물(16)을 더욱 안정적으로 고정하게 된다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도로서, 도 8의 예에서는, 상기 도 6 및 도 7에 도시된 실시예들과 마찬가지로, 하나의 캐비티를 가지는 필터가 도시되고 있다. 도 8에 도시된 제4실시예에서 커버(10)와, 하우징(20) 및 공진소자(30)는 상기 제2 및 제3실시예의 마찬가지의 재질로 형성되며, 유사한 구조를 가질 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 제4실시예에 따른 튜닝 구조물(18)은 이전 실시예들과는 달리, 얇은 금속 판 형상을 갖는다.

상기 금속 판 형상의 튜닝 구조물(18)은 커버(10)의 하면에서 해당 관통홀에 의해 형성된 영역을 막는 형태로 용접이나 솔더링 등에 의해 부착된다. 이러한 튜닝 구조물(18)은 다른 실시예들과 마찬가지로, 구리 재질로 형성될 수 있으며, 이후 외부 타각 장비에 의해 오목 부위가 형성된다.

상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터가 구성될 수 있으며, 한편 발명에서는 이외에도 다양한 실시예나 변형예가 있을 수 있다. 예를 들어, 상기의 설명에서는, 튜닝 구조물의 재질의 열팽창계수가 커버의 재질의 열팽창계수보다 낮은 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 튜닝 구조물의 열팽창계수가 커버 재질의 열팽창계수보다 높은 재질로 구성할 수도 있다. 그럴 경우에 구성을 살펴보면, 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는 하우징의 재질과 공진소자의 재질의 차이 등에 따라, 온도가 상승할 경우에 하우징 대비 공진소자의 열팽창 차이에 의해 전체적인 공진 주파수 대역이 보다 고주파 대역으로 이동될 경우가 발생할 수도 있다. 그럴 영우에는, 튜닝 구조물은 온도 보상을 위해, 즉 전체 공진 주파수 대역을 보다 저주파 대역으로 이동시키기 위해, 커버 재질의 열팽창계수보다 높은 열팽창계수를 갖는 재질로 구성할 수도 있다.

또한, 상기 설명에서는 커버에서 각 캐비티별로 형성되는 관통홀의 개수와, 형태 및 이에 설치되는 튜닝 구조물은 상기 실시예들에 도시된 개수 및 형태 외에도 다양한 개수와 형태를 가질 수 있다. 또한, 이외에도, 각 캐비티별로 다른 형태 및 개수의 관통홀을 형성하는 것도 가능할 수 있다.

또한, 상기의 설명에서는 하우징 내부에 별도의 공진소자는 별도로 제작되어 상기 하우징에 부착될 수도 있으며, 또한, 본 발명에서는 하우징과 공진소자가 모두 동일 재질로 구성될 수 있으므로, 하우징과 공진소자가 일체적으로 다이캐스팅 방식으로 제작될 수도 있다. 또는 이외에도 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술에서와 마찬가지로, 하우징과 내부의 공진소자가 전체적으로 프레스 가공 방식으로 일체적으로 형성되는 구조를 가질 수도 있다.

이외에도 다른 실시예의 가능성을 살펴보면, 상기 커버에 형성되는 관통홀은 하부가 상부보다 직경이 더 좁은 테이퍼(taper) 형태로 형성될 수 있으며, 이와 대응되게 튜닝 구조물은 상부가 하부보다 직경이 더 넓은 컵 형태를 가지게 형성될 수도 잇다. 이러한 구조는 주파수 튜닝 작업시 보다 안정적일 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있으며, 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims

캐비티(cavity) 구조를 가진 무선 주파수 필터에 있어서,
캐비티를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징;
상기 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버; 및
상기 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며,
상기 커버는 각 공진소자가 대응되는 부위에 관통홀이 형성되고 상기 관통홀을 막는 주파수 튜닝을 위한 튜닝 구조물이 설치되며,
상기 튜닝 구조물의 재질의 열팽창계수와 상기 커버의 재질의 열팽창계수는 서로 다른 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
제1항에 있어서,
상기 튜닝 구조물은 컵 형상인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
제2항에 있어서,
상기 튜닝 구조물의 바닥면에는 외부 타각 장비에 의해 다수의 도트핀(dot peen) 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
제3항에 있어서,
상기 튜닝 구조물에 상기 외부 타각 장비에 의해 상기 다수의 도트핀(dot peen) 구조가 형성됨에 따라, 상기 튜닝 구조물의 바닥면은 오목 부위가 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
제1항에 있어서, 상기 튜닝 구조물은 금속 판 형상인 것 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 튜닝 구조물의 열팽창계수는 상기 커버의 열팽창계수 보다 낮은 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 튜닝 구조물의 재질은 구리인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 튜닝 구조물은 상기 컵 형상의 상단에, 상기 커버에서 상기 관통홀 주변 부위와 맞닿는 걸림 부재가 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
제8항에 있어서,
상기 커버의 관통홀의 주변 부위는 상기 튜닝 구조물의 상기 걸림 부재와 대응되는 홈이 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.