KR20180059470A - 유전체 공진기를 갖는 마이크로파 ｒｆ 필터 - Google Patents
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Abstract
쿼드-모드 마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터는 원통형 캐비티를 정의하고 평행한 쌍의 페이스 표면들에 의해 정의된 원통형 유전체 공진기를 수용하는 전도성 재료의 하우징을 포함한다. 유전체 공진기는 유전체 재료의 한 쌍의 지지판들 사이에서 하우징 내에 홀딩된다. 내부 커플링 요소들은 공진 모드들 사이에서 결합하기 위해 유전체 공진기 위 및/또는 아래에 제공된다. 또 다른 모드 커플링 요소들이 하우징 내로 돌출되어 있다.
Description
실시형태들은 마이크로파 또는 RF 필터들에 관한 것으로, 보다 구체적으로 적어도 하나의 유전체 공진기를 갖는 필터들에 관한 것이다. 바람직하게는, 유전체 공진기는 원통형 외부 윤곽을 갖는다. 가장 바람직하게는 유전체 공진기는 적어도 2 개의 원통형 구성요소들을 포함한다.
마이크로파 또는 RF 필터들, 보다 구체적으로 마이크로파 밴드패스 필터들은 일반적으로 통신 시스템들에서 사용된다. 대부분, 이러한 필터들은 통상의 직사각형 및 원형 도파관 공진기들에 기초한 것이다. 이들 필터들의 크기 및 부피를 줄이기 위한 지속적인 필요가 있다. 이것은 유전체 공진기들에 기초한 필터들을 사용함으로써 행해질 수 있다. 통상적으로, 이러한 유전체 공진기는, 바람직하게는 원통형 형태인 고유전율 재료를 포함한다. 공진기는 금속 인클로저(enclosure) 내측에 장착된다. 전자계는 주로 유전체 실린더 내에 집중된다. 따라서, 공진기의 Q-팩터는 대부분 공진기의 유전체 재료의 손실 탄젠트에 의해 결정된다.
US 5,200,721은 2 개의 분리된 캐비티들 내에 유전체 공진기를 갖는 듀얼-모드 필터를 개시한다. 원통형 공진기들은, 적어도 하나의 캐비티가 듀얼 HEH11 모드에서 공진하는 반면에, 스퓨리어스 HEE11 모드가 보다 높은 주파수로 시프팅되도록 설계된다.
의사-듀얼-모드(quasi-dual-mode) 공진기가 US 2002/0149449 A1에 개시되어 있다. 그것은 하프 디스크(half disk)인 공진기를 포함한다.
HEH11 듀얼-모드 및 HEE11 듀얼-모드에서 동작하는 디스크를 사용하는 유전체 공진기 필터들이 EP 2 151 885 B1에 개시되어 있다. 공진기는 저유전율 유전체 기판의 단일 피스(unitary piece)로부터 형성된 중실(solid)의 장착 지지체 상에 장착된다.
본 발명이 해결하고자 하는 문제점은 급준한 경사들을 유지하면서 비교적 큰 대역폭 및 낮은 통과 감쇠를 갖는 마이크로파 또는 RF 필터들을 제공하는 것이다. 필터는 컴팩트(compact)하고 견고해야 한다. 그것은 높은 수준의 가요성으로 조정 가능해야 한다.
문제의 해결책들은 독립 청구항들에 기재되어 있다. 종속 청구항들은 본 발명의 또 다른 개량들에 관한 것이다.
바람직한 실시형태에서, 마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터는 캐비티를 형성하는, 전도성 하우징 내에 홀딩되는 적어도 하나의 유전체 공진기를 포함한다. 적어도 하나의 유전체 공진기는 평행한 쌍의 페이스 표면들(face surfaces) ― 각각의 페이스 표면이 적어도 2 개의 대칭축들을 가짐 ― 에 의해 정의된 원통형 형상의 외부 윤곽을 갖는다. 바람직하게는, 유전체 공진기는, 가장 바람직하게 동일한 크기 또는 직경을 갖는 평행한 쌍의 적어도 대략 페이스 표면들에 의해 정의되는 외부 윤곽을 갖는다.
또 다른 실시형태에서, 유전체 공진기는 대략 정사각형, 팔각형, 또는 유사한 형상의 평행한 쌍의 페이스 표면들에 의해 정의된 원통형 형상을 갖는다. 비원형 공진기의 경우, 직경은 평균 측방향 치수로서 정의된다. 바람직한 실시형태에서, 페이스 표면들은 원형이고, 바람직하게는 동일한 직경을 갖는다. 실린더는 내부 구멍 또는 보어(bore)를 가질 수 있다.
다른 실시형태에서는, 외부 원통형 윤곽 내에 적어도 2 개의 대략 원통형 유전체 구성요소들이 있다. 이러한 유전체 공진기는 2 개의 원통형 외부 섹션들 및 외부 섹션들 사이의 적어도 하나의 바람직하게는 원통형 내부 섹션을 포함할 수 있다. 내부 섹션은 외부 섹션들보다 더 작을 수 있거나 더 작은 직경을 가질 수 있다. 바람직하게는 중심축 주위에 등각도로 이격되는 바람직하게는 유전체 재료의 커플링 요소들이 있을 수 있다. 그들은 바람직하게는 방향 표시기들에 의해 표시되는 바와 같이 축 방향들로 이동 가능하다. 커플링 요소들은 바람직하게는 그들이 공통 평면을 적어도 내부 섹션과 교차시키도록 배치되고, 가장 바람직하게는 외부 섹션들 사이의 공간 내로 도입하도록 설계된다. 또한, 캐비티 내에 공진기를 홀딩하기 위해 공진기 섹션들 사이에 적어도 하나의 스페이서가 제공될 수 있다. 스페이서로서 얇은 스트립들을 사용하는 것은 상기한 커플링 요소들을 위한 충분한 공간을 제공할 수 있다. 임의의 수의 스페이서들이 있을 수 있다. 다수의 분리된 스페이서 섹션들이 있을 수 있다. 또한, 스페이서 섹션들 또는 스페이서들은 단일 피스(single piece) 스페이서에 조합될 수 있다. 이 실시형태에서는, 지지판들이 더 이상 필요하지 않다.
또 다른 실시형태에서, 유전체 공진기는 또한 직육면체(cuboidal) 형상을 가질 수도 있다.
유전체 공진기가 페이스 표면들의 중심들에 의해 정의된 중심축을 갖는 경우가 바람직하다. 바람직하게는, 유전체 공진기는, 가장 바람직하게는 낮은 유전 손실들 및 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 포함한다. 이 재료가 세라믹 재료인 경우가 바람직하다. 공진기가 유전체 재료만을 포함하고 전기 전도성 재료가 없는 경우가 더욱 바람직하다. 또한, 플라스틱 재료가 있을 수도 있다.
하우징은 전기 전도성 재료, 바람직하게는 금속을 포함한다. 하우징의 내면이 은, 금 또는 이들의 합금과 같은, 높은 전도성 및 바람직하게는 내부식성 재료를 포함하거나 이것으로 코팅되는 경우가 더욱 바람직하다. 하우징은 바람직하게는 동일한 직경을 갖는 평행한 쌍의 내부 페이스 표면들에 의해 정의된 원통형 캐비티를 형성한다. 하우징이 평행한 페이스 표면들의 중심점들에 의해 정의될 수 있는 중심축을 갖는 경우가 더욱 바람직하다. 하우징은 또한 직육면체 형상을 가질 수도 있다. 그것은 또한 평행한 쌍의 대략 정사각형, 팔각형, 또는 유사한 형상의 표면들에 의해 정의된 원통형 형상을 가질 수도 있다. 중심축은 평행한 페이스 표면들의 중심에 의해 정의될 수 있다. 바람직하게는, 하우징은 제거 가능할 수 있는 커버를 갖는다.
유전체 공진기는 적어도 하나의 지지판에 의해 캐비티 내에 홀딩된다. 바람직하게는, 유전체 공진기의 페이스 표면들 중 하나에 각각 2 개의 지지판들이 있다. 지지판들이 샌드위치와 같이 유전체 공진기를 둘러싸는 경우가 바람직하다. 지지판들은 바람직하게는 하우징과 접하는 윤곽을 갖는다. 지지판들 중 적어도 하나가 직사각형, 정사각형, 원형이거나 하우징의 내부 윤곽에 적합한 경우가 바람직하다. 지지판들 중 적어도 하나가 하우징 내의 적어도 하나의 그루브(groove) 또는 돌출부(protrusion)와 접하는 경우가 더욱 바람직하다.
지지판들의 재료는 바람직하게는 낮은 또는 중간 유전율을 갖는 재료이다. 비유전율은 바람직하게는 2와 11.0 사이의 범위, 가장 바람직하게는 8.5와 11.0 사이의 범위이다. PTFE, 플라스틱 또는 세라믹 재료를 포함하는 지지판을 갖는 것이 바람직하다. 지지판들의 두께는 유전체 공진기의 높이보다 상당히 낮다. 바람직하게는, 그것은 유전체 공진기의 높이의 1/10 미만이다. 따라서, 그리고 지지판들의 유전율이 유전체 공진기의 유전율보다 비교적 낮다는 사실에 의해, 유전체 공진기에 대한 지지판들의 영향은 비교적 낮거나, 심지어 무시할 정도이다.
선행 기술로부터 알려진 바와 같이, 세라믹 공진기들은 중실의 지지 로드 또는 실린더에 의해 캐비티 내에 홀딩된다. 이 지지 로드는 실린더의 양 측면들에 대칭적으로 접근할 수 없게 한다. 지지판들 때문에, 상이한 모드들 사이의 에너지를 결합하기 위한 커플링 요소들이 유전체 공진기의 양 측면들에 장착될 수 있다. 이것은 하나의 유전체 공진기를 갖는 쿼드-모드 필터를 비교적 작은 유닛으로서 만들 수 있게 한다. 또한, 상이한 조정가능 커플링 및 튜닝 요소들이 유전체 공진기 아래 또는 위에 장착될 수 있으므로, 크게 조정 가능한 필터를 만들 수 있게 한다.
필터는 4 개의 공진 모드들을 갖는다. 제 1 모드는 제 1 공진 주파수를 갖는 HEHx 모드이다. 제 2 모드는 제 2 주파수를 갖는 HEEx 모드이다. 제 3 모드는 제 3 주파수를 갖는 HEEy 모드이다. 제 4 모드는 제 4 주파수를 갖는 HEHy 모드이다. 이것은 바람직하게는 원형 실린더 유전체 공진기에 적용한다. 또 다른 모드들이 있을 수 있다. Richard J. Cameron 등에 의한, Wiley Intersciences, 2007, 서책 567-583 페이지의 "Microwave filters for Communication Systems"가 참조된다. 특히 575 페이지에는, HEH 및 HEE 모드들의 전계 분포가 나타나 있다.
이하에서는, 유전체 공진기의 중심축이 캐비티의 중심축과 동일 또는 대략 동일한 것으로 가정된다. 또한, 유전체 공진기의 중심축, 및 신호 소스를 연결하기 위해 사용될 제 1 외부 커플링 요소의 위치에 의해 정의된 제 1 직교 평면이 있다. 유전체 공진기의 중심축에 의해 또한 정의되고 제 1 직교 평면에 대하여 90 도 각도 아래에 있는 제 2 직교 평면이 있다. 부하에 연결될 수 있는 제 2 외부 커플링 요소가 해당 제 2 직교 평면 내에 장착된다. 모드들에 대한 참조를 단순화하기 위해, 직교 좌표계가 도입된다. 그것은 유전체 공진기의 중심축으로부터 제 1 외부 커플링 요소로 지시하는 제 1 직교 평면에 놓이는 x-축, 유전체 공진기의 중심축으로부터 제 2 외부 커플링 요소를 향하여 지시하는 y-축, 및 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 유전체 공진기의 중심축을 따라 최하부로의 방향으로 지시하는 z-축을 갖는다.
유전체 공진기 높이 및 유전체 공진기 직경은 축퇴한(degenerate) HEH 및 HEE 모드들이 공통의 공진 주파수에서 공진하도록 선택된다. 바람직하게는, 유전체 공진기 높이에 대한 유전체 공진기 직경의 비는 0.9 내지 3.1 범위 내이다. 바람직하게는, 그 범위는 1.7과 2.3 사이이다. 다른 실시형태에 따르면, 그 범위는 1.8과 2.0 사이일 수 있다. 특정 경우에는 최대 7까지의 비가 사용될 수 있다.
필터는 신호 소스에 연결될 수 있는 입력, 및 부하에 연결될 수 있는 출력을 갖는다. 소스에 의해 필터로 전달될 수 있는 전기 에너지를 공급하고, x-방향으로 제 1 직교 평면 내의 주요 전계 성분을 갖는 HEHx 모드를 빠져나가기 위한 제 1 외부 커플링 요소를 갖는 것이 바람직하다.
HEHx 모드로부터 다른 모드들로 에너지를 결합하기 위해서, 커플링 요소들이 제공된다. 바람직하게는 제 1 직교 평면에 대하여 45 도 각도 아래에서, 가장 바람직하게는 유전체 공진기의 제 1 페이스 표면과 제 2 페이스 표면 사이의 높이에서, 유전체 공진기에 닿지 않으면서, 바람직하게는 유전체 공진기의 근방에 전기 전도성 재료 또는 바람직하게는 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 포함하는 적어도 하나의 제 2 내부 커플링 요소를 갖는 것이 바람직하다. 이 제 2 내부 커플링 요소는 HEHx 모드인 제 1 모드로부터, y-방향으로 제 2 직교 평면에서 그의 주 전계 성분을 갖는 HEHx 모드에 직교하여, HEHy 모드인 제 4 모드로 에너지를 전송할 것이다. 이 HEHy 모드로부터의 에너지는 제 1 외부 커플링 요소와 직교하는 제 2 외부 커플링 요소로 픽업될 수 있다. 하나의 제 2 내부 커플링 요소를 갖는 것만으로 충분하지만, 바람직하게는 45 도 각도들 아래에서 제 1 직교 평면을 향하여 배향된 2, 3, 4 또는 그 초과의 커플링 요소들과 같은 복수의 이러한 커플링 요소들이 있을 수 있다.
HEHx 모드 및 HEHy 모드로부터 HEEx 및 HEEy 모드로의 커플링은 바람직하게는 캐비티의 중심에 대한 유전체 공진기의 변위에 의해 수행된다. 따라서, 유전체 공진기의 높이의 중심은 원통형 캐비티의 높이의 중심으로 오프셋된다. 이러한 변위는 바람직하게는 지지판들의 위치를 변위시킴으로써 및/또는 지지판들의 두께를 조정함으로써 및/또는 캐비티의 2 개의 내부 페이스 표면들 중 적어도 하나에서의 오프셋에 의해 이루어질 수 있다. 변위는, 바람직하게는 캐비티의 내부 페이스 표면의 윤곽에서의 오프셋의 높이의 내부 윤곽을 적응시킴으로써 조정 가능할 수도 있다. 따라서, 캐비티의 내부 페이스 표면들을 형성하는 상이한 커버들의 세트가 제공될 수 있고, 이로부터 바람직한 커플링을 초래하는 최적의 끼워맞춤 커버(fitting cover)가 각각의 필터마다 선택될 수 있다. 원통형 캐비티에 대한 유전체 공진기의 축방향 변위에 의해, HEHx 모드와 HEEx 모드 사이뿐만 아니라 HEHy 모드와 HEEy 모드 사이에서도 에너지 전송이 있게 된다. 이 커플링은 또한 제 2 내부 커플링 요소와 유사한 구성 요소들인 제 3 내부 커플링 요소들에 의해 조정될 수도 있다. 제 3 내부 커플링 요소들은 바람직하게는 제 2 지지판 위 및/또는 제 1 지지판 아래의 평면 내에 배치된다. 가장 바람직하게는, 제 3 내부 커플링 요소들은 중심축에 대칭되게 배치된다. 서로에 대하여 90°의 상대 각도들을 갖는 4 개의 제 3 내부 커플링 요소들 또는 서로에 대하여 120°의 상대 각도들을 갖는 3 개의 제 3 내부 커플링 요소들이 있을 수 있다. 대체 실시형태에서는, 직경들이 상이한 다수의 적층형 유전체 실린더들을 포함하는 공진기가 HEHx 모드 및 HEHy 모드로부터 HEEx 및 HEEy 모드로 커플링을 조정하기 위해 제공될 수 있다. 공진기는 적어도 2 개의 상이한 섹션들을 포함할 수 있으며, 각각의 섹션은 평행한 쌍의 페이스 표면들에 의해 정의된 외부 윤곽을 갖는다. 각각의 페이스 표면은 적어도 2 개의 대칭축들을 가질 수 있고, 유전체 공진기는 바람직하게는 중심축을 갖는다.
HEEx 모드를 HEEy 모드에 결합하기 위해, 적어도 하나의 제 1 내부 커플링 요소가 제공된다. 바람직하게는 유전체 공진기 위 및 아래에 대칭되게 배치되는 2 개의 이러한 내부 커플링 요소들을 갖는 것이 바람직하다. 그들은 서로에 대하여 유전체 공진기 중심축을 중심으로 90 도의 각도로 회전될 수 있다. 그들은 유전체 공진기의 상부 및/또는 하부 표면까지 상이한 거리들을 가질 수 있다. 적어도 하나의 제 1 커플링 요소는 바람직하게는, 유전체 공진기의 상부 및/또는 하부 페이스 표면에 대략 평행하게 위치하는 전기 전도성 또는 유전체 재료의 적어도 하나의 바를 포함한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 바는 제 1 직교 평면에 대해 45 도 각도 아래에 배치된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 제 1 커플링 요소의 길이는 유전체 공진기의 직경의 1/4과 7/8 사이의 범위 내이다.
그 효과를 향상시키기 위해서, 적어도 하나의 제 1 커플링 요소는 유전체 공진기의 페이스 표면을 향하여 지시하는 바의 양 단부들에 커플링 버튼들을 포함할 수 있다. 또한, 나사와 같은 적어도 하나의 제 1 내부 커플링 요소 조정 수단이 있을 수 있다.
커플링 요소들 외에, 복수의 주파수 튜닝 요소들이 있다. HEEx 모드의 주파수를 튜닝하기 위해, 제 1 직교 평면 내에 적어도 하나의 튜닝 로드가 있을 수 있다. 일반적으로, 이러한 튜닝 로드들은 유전체 재료, 바람직하게는 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 튜닝 로드들은 유전체 공진기 위 및 아래, 바람직하게는 유전체 공진기의 제 1 페이스 표면 및/또는 제 2 페이스 표면에 근접하게 배치된다. 또한, 측면에 또는 공진기 섹션들 사이에 적어도 하나의 튜닝 로드가 있을 수도 있다. HEEx 모드에 대해서는, 제 1 직교 평면 내의 유전체 공진기 아래에 제 1 최하부 튜닝 로드 및 제 3 최하부 튜닝 로드 모두가 있을 수 있고, 제 1 직교 평면 내의 유전체 공진기 위에 제 1 최상부 튜닝 로드 및 제 3 최상부 튜닝 로드 모두가 있을 수 있다. HEEy 모드의 주파수를 조정하기 위해, 유전체 공진기 아래의 제 2 최하부 튜닝 로드 및 제 4 최하부 튜닝 로드, 및 유전체 공진기 위의 제 2 최상부 튜닝 로드 및 제 4 최상부 튜닝 로드와 같은, 제 2 직교 평면 내에 튜닝 로드들이 있을 수 있다. 일반적으로, 임의의 수의 튜닝 로드들이 사용될 수 있다. 매우 간단한 실시형태에서는, 1 개 또는 2 개의 튜닝 로드들이 충분할 수 있는 반면에, 복잡한 실시형태에서는, 8 개 또는 그 초과의 튜닝 로드들이 사용될 수 있다. 제 1 커플링 요소 바로 옆에, 이들 튜닝 로드들이 HEEx 모드와 HEEy 모드 사이의 커플링을 튜닝하기 위해 사용될 수 있다. 튜닝 로드들 사이의 비대칭성이 증가함에 따라 모드들 사이의 커플링이 증가한다. 바람직하게는, 중심축에 대한 인접한 튜닝 로드들의 쌍들은 동일한 위치에 설정된다. 인접한 튜닝 로드들의 제 1 쌍이 내측에 위치하고 인접한 튜닝 로드들의 제 2 쌍이 외측에 위치할 때에 높은 커플링이 달성된다. 바람직하게는, 유전체 재료를 포함하는 적어도 하나의 튜닝 로드는 하우징에 고정되고, 원통형 유전체 공진기 외측의 캐비티 내로 그리고 페이스 표면들 중 적어도 하나의 페이스 표면 위 또는 아래에서 중심축을 향하는 방향으로 돌출한다. 또한, 중심축에 평행한 방향으로의 적어도 하나의 튜닝 로드의 단부의 돌출부가 페이스 표면들 중 하나의 페이스 표면 내에 있는 경우가 바람직하다.
HEHx 모드의 주파수를 조정하기 위해, 제 1 직교 평면에 있고 바람직하게는 제 1 외부 커플링 요소와 대향하는 제 1 측면 튜닝 수단이 있을 수 있다. 또한, HEHy 모드의 주파수를 조정하기 위해, 제 2 직교 평면에 배치되고 바람직하게는 제 2 외부 커플링 요소와 대향하는 제 2 측면 튜닝 수단이 있을 수 있다. 제 1 및 제 2 측면 튜닝 수단은 바람직하게는 제 1 지지판과 제 2 지지판 사이의 평면 내에 배치된다.
제 1 및 제 2 측면 튜닝 수단은 제 3 내부 커플링 요소들과 유사하고, 바람직하게는 캐비티 내로 관통하는 그 깊이로 조정될 수 있는 전기 전도성 원통형 수단을 제공한다.
바람직한 실시형태에서, 제 1 외부 커플링 요소 및/또는 제 2 외부 커플링 요소는 유전체 공진기에 반경방향으로 연장되고, 이에 따라 유전체 공진기 중심축에 대해 측방향으로 연장부를 갖는다. 적어도 하나의 외부 커플링 요소들이 유전체 공진기의 제 1 페이스 표면과 제 2 페이스 표면 사이의 높이(z-축)에 배치되는 경우가 바람직하다. 이러한 배치에 의해, 외부 커플링 요소들은 그 실린더 배럴에서 유전체 공진기로부터 연장되는 전계를 결합할 수 있다. 가장 바람직하게는, 외부 커플링 요소들은, 바람직하게는 하우징을 통해 유전체 공진기 중심축에 직교하는 방향으로 캐비티 내로 돌출하는 로드 형상 또는 실린더 형상의 부품들이다. 유전체 공진기를 향하여 유도되는 외부 커플링 요소들 중 적어도 하나의 외부 커플링 요소의 단부가 커플링 효율을 증가시키고 매칭을 향상시키기 위해 확대되는 경우가 더욱 바람직하다. 그의 단부에 캡(cap) 또는 유사한 구조물이 있을 수 있다.
또 다른 실시형태에서는, 외부 도체가 적어도 하나의 외부 커플링 요소에 제공된다. 이 외부 도체는 하우징에 부착 및/또는 연결되며, 원통형 형상을 가질 수 있다. 외부 나사산(thread)이 더 제공될 수도 있다. 외부 도체를 안 또는 밖으로 이동시킴으로써, 기준 평면이 변경될 수 있고, HEHx와 HEEy, 또는 HEHy와 HEEx 사이의 기생 커플링들이 각각 무효화될 수 있다. 이 효과를 상술된 바와 같이 튜닝 로드들 또는 직육면체 튜닝 요소들의 도움으로 HEEx와 HEEy 사이의 커플링을 튜닝하는 옵션과 조합함으로써, 제 1 커플링 요소의 필요 없이 필터를 튜닝하는 것이 가능하다.
일반적으로, 유전체 공진기 그 자체를 제외하고 본 명세서에 기재된 유전체 구성 요소들의 유전체 재료가 유전체 공진기의 재료들의 유전율보다 낮은 유전율을 갖고 및/또는 유전체 공진기의 높이보다 상당히 낮은 두께를 가질 수 있는 경우가 바람직하다.
이하에서는, 본 발명이 도면들을 참조하는 실시형태의 예들에 대하여 일반적인 발명 개념의 제한없이 예로서 설명될 것이다.
도 1은 바람직한 실시형태의 단면도를 도시한다.
도 2는 바람직한 실시형태의 외관도를 도시한다.
도 3은 바람직한 실시형태의 하우징의 저면을 도시한다.
도 4는 커버가 제거된 하우징의 평면도를 도시한다.
도 5는 제 2 지지판 아래의 평면을 통한 최상부로부터의 단면도를 도시한다.
도 6은 제 1 지지판 아래의 평면으로부터, 최상부로부터의 또 다른 단면도를 도시한다.
도 7은 변형된 실시형태를 도시한다.
도 8은 바람직한 실시형태의 최하부로부터의 단면도를 도시한다.
도 9는 바람직한 실시형태의 다른 단면도를 도시한다.
도 10은 제 1 내부 커플링 요소의 상세를 도시한다.
도 11은 또 다른 내부 커플링 요소의 상세를 도시한다.
도 12는 유전체 공진기를 상세하게 도시한다.
도 13은 유전체 공진기의 단면 평면도를 도시한다.
도 14는 유전체 공진기의 다른 실시형태를 상세하게 도시한다.
도 15는 상기 유전체 공진기의 단면 평면도를 도시한다.
도 16은 변형된 지지판을 도시한다.
도 17은 또 다른 변형된 지지판을 도시한다.
도 18은 바람직한 실시형태의 S 파라미터들을 도시한다.
도 19는 필터 내의 커플링 모드들의 커플링 방식(coupling scheme)을 도시한다.
도 20은 확장된 커플링 방식을 도시한다.
도 21은 2 개의 공진기 섹션들 사이의 튜닝 요소들을 측면도로 도시한다.
도 22는 2 개의 공진기 섹션들 사이의 튜닝 요소들을 평면도로 도시한다.
도 23은 스페이서들에 의한 공진기의 홀딩을 측면도로 도시한다.
도 24는 스페이서들에 의한 공진기의 홀딩을 평면도로 도시한다.
도 25는 다수의 부분들로 분할되어 한 부분으로부터 다른 부분으로 지시하는 전계/자계에 접근할 수 있게 하는 공진기를 도시한다.
도 26은 상기 공진기를 단면 평면도로 도시한다.
도 27은 다수의 부분들로 분할되어 한 부분으로부터 다른 부분으로 지시하는 전계/자계에 접근할 수 있게 하는 또 다른 공진기를 도시한다.
도 28은 상기 공진기를 단면 평면도로 도시한다.
도 29는 직경이 상이한 적층형 유전체 실린더들을 도시한다.
도 30은 튜닝 요소들의 조합을 도시한다.
도 31은 변형된 외부 커플링 요소를 도시한다.
도 1은 바람직한 실시형태의 단면도를 도시한다.
도 2는 바람직한 실시형태의 외관도를 도시한다.
도 3은 바람직한 실시형태의 하우징의 저면을 도시한다.
도 4는 커버가 제거된 하우징의 평면도를 도시한다.
도 5는 제 2 지지판 아래의 평면을 통한 최상부로부터의 단면도를 도시한다.
도 6은 제 1 지지판 아래의 평면으로부터, 최상부로부터의 또 다른 단면도를 도시한다.
도 7은 변형된 실시형태를 도시한다.
도 8은 바람직한 실시형태의 최하부로부터의 단면도를 도시한다.
도 9는 바람직한 실시형태의 다른 단면도를 도시한다.
도 10은 제 1 내부 커플링 요소의 상세를 도시한다.
도 11은 또 다른 내부 커플링 요소의 상세를 도시한다.
도 12는 유전체 공진기를 상세하게 도시한다.
도 13은 유전체 공진기의 단면 평면도를 도시한다.
도 14는 유전체 공진기의 다른 실시형태를 상세하게 도시한다.
도 15는 상기 유전체 공진기의 단면 평면도를 도시한다.
도 16은 변형된 지지판을 도시한다.
도 17은 또 다른 변형된 지지판을 도시한다.
도 18은 바람직한 실시형태의 S 파라미터들을 도시한다.
도 19는 필터 내의 커플링 모드들의 커플링 방식(coupling scheme)을 도시한다.
도 20은 확장된 커플링 방식을 도시한다.
도 21은 2 개의 공진기 섹션들 사이의 튜닝 요소들을 측면도로 도시한다.
도 22는 2 개의 공진기 섹션들 사이의 튜닝 요소들을 평면도로 도시한다.
도 23은 스페이서들에 의한 공진기의 홀딩을 측면도로 도시한다.
도 24는 스페이서들에 의한 공진기의 홀딩을 평면도로 도시한다.
도 25는 다수의 부분들로 분할되어 한 부분으로부터 다른 부분으로 지시하는 전계/자계에 접근할 수 있게 하는 공진기를 도시한다.
도 26은 상기 공진기를 단면 평면도로 도시한다.
도 27은 다수의 부분들로 분할되어 한 부분으로부터 다른 부분으로 지시하는 전계/자계에 접근할 수 있게 하는 또 다른 공진기를 도시한다.
도 28은 상기 공진기를 단면 평면도로 도시한다.
도 29는 직경이 상이한 적층형 유전체 실린더들을 도시한다.
도 30은 튜닝 요소들의 조합을 도시한다.
도 31은 변형된 외부 커플링 요소를 도시한다.
도 1에는, 제 1 실시형태의 단면도가 도시되어 있다. 유전체 공진기에 기초한 마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터가 도시되어 있다. 금속 하우징(702)은 유전체 공진기(100)를 수용하는 캐비티(705)를 제공한다. 바람직하게는, 캐비티(705)는 평행한 쌍의 내부 페이스 표면들에 의해 정의된 원통형 형상을 가지며, 또한 중심축(709)을 정의한다. 유전체 공진기는 바람직하게는 낮은 유전 손실과, 가장 바람직하게는 높은 유전율을 갖는 유전체 재료를 포함한다. 재료는 세라믹일 수 있다. 유전체 공진기는, 가장 바람직하게는 동일한 직경을 갖고 중심축(109)을 정의하는 평행한 쌍의 페이스 표면들(105, 106)에 의해 정의된 원통형 디스크인 경우가 바람직하다. 실린더는 적어도 하나의 지지판에 의해 캐비티(705) 내에 홀딩된다. 바람직하게는, 유전체 공진기 중심축(109)은 캐비티 중심축(709)에 평행하고, 가장 바람직하게는 축들은 동일하다. 바람직하게는, 제 1 페이스 표면(105)에 제 1 지지판(110)이 있고, 제 2 페이스 표면(106)에 제 2 지지판(120)이 있다. 바람직하게는, 지지판들은 낮은 유전율을 갖는 재료를 포함한다. 재료는 플라스틱 재료, 예를 들어 PTFE, 또는 세라믹 재료 중 하나일 수 있다. 지지판들이 비교적 얇기 때문에, 유전체 공진기(100)의 공진 특성들에 대한 영향은 무시할 만하다. 유전체 공진기에 대한 영향을 더욱 감소시키는 낮은 또는 중간 유전율을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 유전체 공진기 높이(101) 및 유전체 공진기 직경(102)은 축퇴한 HEH 및 HEE 모드들이 공통의 공진 주파수에서 공진하도록 선택된다. 바람직하게는, 유전체 공진기 높이에 대한 유전체 공진기 직경의 비는 0.9 내지 3.1 범위 내이다. 바람직하게는, 그 범위는 1.7과 2.3 사이이다.
지지판들은, 바람직하게는 캐비티 중심축(709)에 평행하게 연장되는 캐비티(705)의 내벽 내의 그루브들(760, 770, 780, 790)에 의해 하우징(702) 내에 홀딩될 수 있다.
캐비티(705) 내에는 다수의 커플링 요소들 및 튜닝 요소들이 있다. 이 도면에는 단지 일부만이 도시된 제 1 외부 커플링 요소(210)가 있다. 그것은 유전체 공진기를 위한 소스 피드(source feed)로서 작용할 수 있는 제 1 외부 커넥터(212)에 연결된다. 최하부의 제 1 내부 커플링 요소(230) 및 최상부의 제 1 커플링 요소(240)를 구비한 제 1 내부 커플링 요소들을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 일반적으로, 설명을 단순화하기 위해 최상부 또는 최하부의 공간 관계들은 도 1에 도시된 바와 같이 캐비티에 관한 것이다. 이들 관계들은, 예를 들어 장치를 단순히 회전시킴으로써 교환될 수 있다는 것이 자명하다.
외부 커플링 요소들(210, 220) 중 적어도 하나가 유전체 공진기에 반경방향으로 또는 유전체 공진기 중심축(109)에 직교하여 연장되는 경우가 바람직하다. 적어도 하나의 외부 커플링 요소(210, 220)가 유전체 공진기(100)의 제 1 페이스 표면(105)과 제 2 페이스 표면(106) 사이의 높이(z-방향)에 배치되는 경우가 바람직하다.
바람직하게는, 최하부의 제 1 내부 커플링 요소(230)의 구조는 최상부의 제 1 내부 커플링 요소(240)의 구조와 대칭적이다. 이들 내부 커플링 요소들은 유전체 공진기 내에서 적어도 HEEx 및 HEEy 모드들의 커플링을 제공한다. 바람직하게는, 그들은 캐비티 중심축(709)에 평행하게, 가장 바람직하게는 나사산 또는 나사에 의해 이동 가능하다. 따라서, 커플링은 제 1 내부 커플링 요소들을 유전체 공진기에 더 가깝게 이동시키거나 또는 그들을 유전체 공진기로부터 멀리 이동시킴으로써 조정될 수 있다. 이들 제 1 내부 커플링 요소들의 대칭에 의해, 유전체 공진기 내에서 더 양호한 커플링 및 더 양호한 모드 균일성이 달성될 수 있다. 이러한 대칭 배치는 단지 박판들을 형성하는 제 1 지지부(110)와 제 2 지지부(120) 사이에 유전체 공진기를 홀딩함으로써 가능하다. 유전체 공진기가 선행 기술로부터 알려진 바와 같이 로드형 지지부에 의해 홀딩되면, 이 커플링 요소에 필요한 공간이 유전체 공진기 지지부에 의해 요구되기 때문에, 하부의 제 1 내부 커플링 요소(230)를 가질 수 없을 것이다. 제 1 내부 커플링 요소들은 바(232, 242)를 포함하며, 바는 그의 단부들에 커플링 버튼들(245, 246)을 가지며 조정 나사(231, 241)에 장착된다. 바(232)의 위치 및 이동은 지지 로드들(243, 244)에 의해 홀딩된다. 바는 바람직하게는 유전체 공진기 중심축(109)에 직교하여 배치된다. 그것은, 다음의 도면들에 도시된 바와 같이, 제 1 외부 커플링 요소(210)와, 제 1 직교 평면(107)을 또한 통과하는 유전체 공진기 중심축(109) 사이에 정의된 축에 대해 45 도의 각도(238) 아래에 있다.
또한, 적어도 하나의 제 2 내부 커플링 요소(250) 및 복수의 제 3 내부 커플링 요소들(260, 270, 280, 및 290)을 갖는 것이 바람직하다. 이들 제 2 및 제 3 내부 커플링 요소들 모두는 바람직하게는 미리 정해진 위치들에서 미리 정해진 각도들 아래에 캐비티(705) 내로 돌출하는 바람직하게는 원형 단면을 갖는 짧은 전도성 스터드들 또는 실린더들이다. 바람직하게는, 제 2 및 제 3 내부 커플링 요소들의 길이 및 이에 따라 캐비티(705) 내로의 돌출부의 깊이가 조정될 수 있다. 조정은 바람직하게는 나사에 의해 또는 나사산에 의해 수행된다. 바람직하게는, 제 2 내부 커플링 요소(250)의 중심은 유전체 공진기(100)의 제 1 페이스 표면(105)과 제 2 페이스 표면(106) 사이의 높이를 갖는 평면 상에 배치된다. 가장 바람직하게는, 그것은 제 1 페이스 표면(105)과 제 2 페이스 표면(106) 사이의 중심에 있는 유전체 공진기의 중심 평면 내에 있다. 제 1 직교 평면(107)에 대해 45 도의 각도 아래에 제 2 내부 커플링 요소(250)를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 제 2 내부 커플링 요소(250)의 가능한 또 다른 위치들은 중심축에 대해 약 90 도, 180 도 및 270 도 변위될 수 있다. 바람직하게는, 제 2 내부 커플링 요소(250)는 HEHx 모드를 HEHy 모드에 연결하기 위한 것이다. 제 3 내부 커플링 요소들(260, 270, 280, 및 290)은 바람직하게는, 유전체 공진기의 제 2 페이스 표면(106)보다 위에 있는 유전체 공진기 중심축(109)에 직교하여 동일한 평면 내에 배치된다. 대안적으로, 그들은 제 1 페이스 표면(105) 아래에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 제 3 내부 커플링 요소들은 90 도의 각도들로 서로에 대해 이격되는 반면에, 제 1 직교 평면(107)에 대한 각각의 제 3 내부 커플링 요소의 각도는 45 도이다.
이들 제 3 내부 커플링 요소들은 HEHx 모드를 HEEx 모드에 결합하는 것과 HEHy 모드를 HEEy 모드에 결합하는 미세-튜닝(fine-tuning)을 위한 것이다. 기본적으로, 이들 모드들 사이의 커플링은 캐비티(705)의 높이의 중심으로부터의 오프셋을 얻기 위해 캐비티(705) 내의 유전체 공진기 중심축(109)을 따른 유전체 공진기(100)의 변위에 의해 달성된다. 높이가 조정될 수 없기 때문에, 제 3 내부 커플링 요소들은 미세-튜닝을 위해 제공된다.
HEHx 모드의 제 1 주파수를 튜닝하기 위해 사용될 수 있는 제 1 측면 튜닝 수단(630)과 같은 복수의 측면 튜닝 수단이 있을 수 있다.
필터의 주파수 튜닝을 위해, 복수의 튜닝 로드들을 제공하는 것이 더욱 바람직하다. 바람직하게는, 제 1 지지판(110) 아래에 배치된 최하부에서의 제 1 세트의 튜닝 로드들(410, 420, 430, 440) 및/또는 제 2 지지판(120) 위에 배치된 최상부에서의 제 2 세트의 튜닝 로드들(510, 520, 530, 540)이 있다. 제 1 직교 평면(107) 내에 또는 제 1 직교 평면(107)에 직교하는 제 2 직교 평면(108) 내에 튜닝 로드들을 배치하는 것이 바람직하다. 튜닝 로드들은 바람직하게는 높은 유전율 및 낮은 유전 손실을 갖는 재료로 제조된다. 세라믹 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 튜닝 로드들은 캐비티 내로 돌출하고, 바람직하게는 캐비티 내로 돌출하는 그들의 길이가 조정 가능하다.
본 명세서에서는, 45 도 및 90 도의 각도들이 언급된다. 이들은 바람직한 값들이다. 실시형태들이 또한 40°와 50° 또는 80°와 100° 사이의 각도들의 범위들로 동작할 것이기 때문에, 이들 각도들의 사소한 편차가 있을 수 있다는 것이 당업자에게는 자명하다. 도면에는 데카르트 좌표계가 정의되며, 여기서 z-축은 도면에서 아래쪽 방향으로 유전체 공진기 중심축에 의해 정의된다. x-축은 유전체 공진기 중심 평면에서 그리고 제 1 외부 커플링 요소(210)를 향하는 방향으로 정의된다. y-축은 유전체 공진기 중심 평면에서 그리고 다른 도면에 도시되는 제 2 외부 커플링 요소(220)를 향하는 방향으로 정의된다. 다음의 도면들에는 동일한 좌표계가 공간 참조를 위해 도시되어 있다.
도 2에는, 바람직한 실시형태의 외관도가 도시되어 있다. 이 도면에서, 하우징(702)은 부착된 커버(701)로 폐쇄된다. 커버는 바람직하게는 복수의 커버 나사들(703)에 의해 하우징(702)에 잠금된다. 바람직하게는, 하우징은 2 개의 평행한 내부 페이스 표면들에 의해 정의된 대략 원통형 형상을 갖는다. 이 도면에서, 캐비티 중심축(709)은 이전의 도면에 도시된 캐비티의 중심에 의해 정의된 것으로 도시되어 있다. 바람직하게는, 이 축은 하우징의 중심축과 동일하지만, 반드시 그런 것은 아니다. 하우징은 바람직하게는 필터에 전력을 공급하는데 사용될 수 있는 제 1 외부 커넥터(212), 및 필터로부터 전력을 수신하는데 사용될 수 있는 제 2 외부 커넥터(222)를 갖는다. 부하가 하우징에 연결될 수 있다.
복수의 조정 수단은 필터를 조정하고 튜닝하기 위해 하우징의 외부로부터 접근 가능하다. 이 도면에서는, 제 3 최하부 튜닝 로드(430) 및 제 3 최상부 튜닝 로드(530)뿐만 아니라, 제 4 최하부 튜닝 로드(440) 및 제 4 최상부 튜닝 로드(540)를 볼 수 있다. 튜닝 로드들은 도시된 바와 같이 제 3 최하부 튜닝 로드 잠금 너트(432) 및 제 3 최상부 튜닝 로드 잠금 너트(532)에 의해 고정될 수 있다. 이들 잠금 너트들에는 특정의 참조 번호들이 지정되지 않았지만, 다른 튜닝 로드들도 이러한 잠금 너트들을 가질 수 있다는 것이 자명하다.
또한, 전술한 바와 같이 제 3 내부 커플링 요소들(270, 280, 290)이 있을 수 있다. 이들 제 3 내부 커플링 요소들은 또한 상술한 튜닝 로드 잠금 너트들과 유사한 잠금 너트들을 가질 수도 있다.
또한, 제 2 내부 커플링 요소(250)가 도시되어 있다. 이것은 또한 제 2 내부 커플링 요소 잠금 너트(252)에 의해 잠금될 수도 있다. 조정은 육각형 소켓을 가질 수 있는 제 2 내부 커플링 요소 조정 나사(251)에 의해 이루어질 수 있다.
커버(701)의 최상부에는, 최상부의 제 1 내부 커플링 요소(240)의 부품들이 도시되어 있다. 그것은, 바람직하게는 육각형 소켓을 가질 수 있는 최상부의 제 1 내부 커플링 요소 조정 나사(241)에 의해 조정될 수 있다.
도 3에는, 바람직한 실시형태의 하우징의 저면이 도시되어 있다. 제 1 및 제 2 외부 커넥터들(212, 222)에 가깝게, 제 1 및 제 2 최하부 튜닝 로드들(410 및 420)이 있다. 하우징의 최하부의 중심에는, 최하부의 제 1 내부 커플링 요소 조정 나사(231)에 의해 조정될 수 있는 최하부의 제 1 내부 커플링 요소(230)가 도시되어 있다.
도 4에는, 커버(701)(미도시)가 제거된 하우징(702)의 평면도가 도시되어 있다. 하우징(702)은, 유전체 공진기(100)가 그 유전체 공진기 중심축(109), 중심 축에서 그들의 교점을 갖는 제 1 직교 평면(107) 및 제 2 직교 평면(108)과 함께 위치하는 캐비티(705)를 형성한다. 이 도면에는 커버 나사들(703)(이전의 도면에 도시됨)을 홀딩하기 위한 복수의 나사 구멍들(704)이 도시되어 있다. 또한, 제 3 내부 커플링 요소들(260, 270, 280, 및 290)이 도시되어 있고, 이들은 유전체 공진기(100) ― 제 2 지지판(120)에 의해 덮이기 때문에 단지 표시되기는 하지만 볼 수는 없음 ― 위에도 있는 제 2 지지판(120) 위의 평면 내에 있다. 또한, 제 1 최상부 튜닝 로드(510), 제 2 최상부 튜닝 로드(520), 제 3 최상부 튜닝 로드(530), 및 제 4 최상부 튜닝 로드(540)가 도시되어 있다. 바람직하게는, 제 1 지지판(110) 및 제 2 지지판(120) ― 바람직하게는 그들의 모서리들을 그루브들 안에 끼워 맞추고 캐비티 중심축(709)에 평행하게 슬라이딩할 수 있음 ― 을 홀딩하기 위한 4 개의 그루브들(760, 770, 780, 790)이 있다.
도 5에는, 제 2 지지판(120) 아래의 평면 내의 최상부로부터의 단면도가 도시되어 있다. 여기서, 제 1 외부 커플링 요소(210) 및 제 2 외부 커플링 요소(220)가 보다 상세하게 도시되어 있다. 제 1 외부 커플링 요소(210)는 제 2 외부 커플링 요소(220)보다 유전체 공진기(100)에 더 가까운 것이 바람직하다. 바람직하게는, 커플링 요소들 중 적어도 하나는 유전체 공진기를 향하여 배향된 연장형 헤드를 갖는다. 또한, 제 2 내부 커플링 요소(250)가 도시되어 있고, 이것은 제 1 외부 커플링 요소 및 제 2 외부 커플링 요소와 대략 동일한 평면 내에 있고, 평면은 유전체 공진기 중심축(109)에 직교한다. 그것은 바람직하게는 그 길이가 조정 가능하고 캐비티 내로 돌출하는 전도성 실린더의 형상을 갖는다. 또한, HEH 주파수를 조정하기 위한 제 1 측면 튜닝 수단(630) 및 제 2 측면 튜닝 수단(640)이 도시되어 있다.
도 6에는, 제 1 지지판(110) 아래의 평면으로부터, 최상부로부터의 또 다른 단면도가 도시되어 있다. 여기서, 제 1 최하부 튜닝 로드(410), 제 2 최하부 튜닝 로드(420), 제 3 최하부 튜닝 로드(430), 및 제 4 최하부 튜닝 로드(440)가 도시되어 있다. 또한, 최하부의 제 1 내부 커플링 요소(230)가 도시되어 있다.
도 7은 튜닝 로드들의 중심축이 바람직하게는 튜닝 로드의 직경의 절반에 대해 약간 오프셋된 변형된 실시형태를 도시한다. 이것에 의해, 튜닝 로드들은 갭을 형성하지 않고 그들의 단부들과 함께 이동될 수 있다.
도 8에는, 유전체 공진기(100)를 덮는 제 1 지지판(110)에 대한 최하부로부터의 도면이 도시되어 있다. 제 1 지지판(110)의 위치에 대응하는 위치에서 끝나는, 이전의 도면들 중 하나에 도시된 바와 같은 그루브들(760, 770, 780, 790)을 갖는 것이 바람직하기 때문에, 이들 그루브들은 이 도면에 도시되어 있지 않다. 이 도면에는, 제 1 최하부 튜닝 로드(410), 제 2 최하부 튜닝 로드(420), 제 3 최하부 튜닝 로드(430), 및 제 4 최하부 튜닝 로드(440)가 도시되어 있다. 바람직하게는, 각각은 하우징(702) 내에 너트에 의해 홀딩된다. 튜닝 로드들을 제위치에 단단히 홀딩하기 위한 콜레트(collet)와 같은 수단이 더 있을 수 있다. 필터를 튜닝하기 위해, 캐비티 내로 돌출하는 튜닝 로드들의 길이가 조정될 수 있고, 바람직하게는 나중에 고정되어, 튜닝 로드들이 시간 경과에 따라 움직이지 않을 것이다. 이 도면에는, 또한 최하부의 제 1 내부 커플링 요소(230)가 도시되어 있다. 그것은 바람직하게는 바(232)를 갖는 반면에, 바는 바람직하게는 제 1 직교 평면(107)에 대해 약 45 도의 각도(238) 아래에 있는 축(237)을 갖는다.
도 9에는, 바람직한 실시형태의 단면도가 도시되어 있다. 여기서도, 상술한 구성 요소들 중 일부를 볼 수 있다. 이 도면은 좀 더 상세한 내용, 예를 들어 본 명세서에 개시된 다른 스터드-타입(stud-type) 튜닝 수단에 대한 예시인, 제 2 측면 튜닝 수단(640)의 단면도를 도시한다. 그것은 하우징(702) 내에 홀딩되는 외부 나사산(643), 및 하우징 내에 고정하기 위한 잠금 너트(642)를 가질 수 있다. 또한, 그 중심축(649)을 따라, 바람직하게는 제 2 측면 튜닝 수단 내부의 나사에 의해 작동될 수 있는 나사 또는 슬라이더(645)가 있을 수 있다. 이 제 2 측면 튜닝 수단은 HEHy 모드의 제 4 주파수를 튜닝하기 위해 제공될 수 있다. 이 도면에는, 또한 외부 커넥터들의 바람직한 연결이 도시되어 있다. 여기서, 제 2 외부 커넥터(222)는 제 2 외부 커플링 요소(220)에 연결되는 제 2 외측 내부 도체(221)를 갖는다. 제 2 외부 커플링 요소(220)의 캐비티 내로의 돌출부의 길이 또는 깊이를 조정하기 위한 수단이 있을 수 있다. 이 도면은 또한 실시형태의 일부 필수 치수들을 도시한다. 유전체 공진기(100)는 유전체 공진기 직경(102) 및 유전체 공진기 높이(101)를 갖는다. 캐비티(705)는 중심축(709)을 갖는 직경(713)을 갖는다. 그것은 또한 높이(712)를 갖는다. 유전체 공진기(100)는 캐비티(705)의 최하부 위의 높이(711)에 장착된다. 바람직하게는, 유전체 공진기(100)의 중심은 캐비티의 높이(712)의 중심으로 약간 오프셋된다.
도 10에는, 제 1 내부 커플링 요소의 상세가 도시되어 있다. 여기서, 최하부의 제 1 내부 커플링 요소(230)는 조정 나사(231)에 회전 가능하게 결합되는 바(232)를 포함한다. 바람직하게는, 나사는 바로부터 먼 단부에서 나사를 회전시키기 위한 육각형 소켓 또는 유사한 수단을 갖는다. 조정 나사(231)를 회전시킴으로써, 하우징에 대한, 그리고 이에 따라 유전체 공진기에 대한 바의 높이가 조정될 수 있다. 바는 바람직하게는 제 1 직교 평면(107)에 대하여 45 도의 각도 아래에 있기 때문에, 조정 나사(231)가 회전될 때에 회전하지 않아야 한다. 회전을 방지하기 위해서, 바람직하게는 적어도 하나의 지지 로드(233, 234)가 제공된다. 커플링 버튼들(235, 236)이 바에 제공되고 유전체 공진기(100)를 향하여 유도된다. 그들은 바를 공진기로부터 더 멀리 배치할 수 있게 하며, 바람직하게는 바를 상부 및/또는 하부 튜닝 로드들로부터 멀리 유지할 수 있게 한다. 커플링 버튼들(235, 236)은 바(232)에 의해 전기적으로 연결된다. 바람직하게는, 최상부의 제 1 내부 커플링 요소(240)는 바(242), 지지 로드들(243, 244) 및 커플링 버튼들(245, 246)과 동일하다.
도 11에는, 또 다른 내부 커플링 요소의 상세가 도시되어 있다. 여기서, 최하부의 제 1 내부 커플링 요소(230)는 조정 나사(231)에 회전 가능하게 결합되는 바(232)를 포함한다. 바는 유전체 재료 또는 전도성 재료를 포함할 수 있다. 그것은 원형 또는 직사각형 단면을 가질 수 있다.
도 12에는, 유전체 공진기가 상세하게 도시되어 있다. 유전체 공진기(100)는 바람직하게는 평행한 페이스 표면들(105, 106)의 거리에 의해 정의되는 높이(101) 및 직경(102)을 갖는 실린더를 형성하는 2 개의 평행한 페이스 표면들(105, 106)에 의해 정의된다. 바람직하게는, 유전체 공진기(100)는 제 1 지지판(110) 및 제 2 지지판(120)에 의해 홀딩된다. 제 1 지지판(110)은 바람직하게는 제 1 페이스 표면(105)에 있는 반면에, 제 2 지지판(120)은 바람직하게는 제 2 페이스 표면(106)에 있다. 타원형 형상과 같은 일반적인 형상으로부터의 작은 편차, 챔퍼들(chamfer) 등은 본 발명의 일반적인 동작 원리에 영향을 미치지 않는다는 것이 자명하다.
도 13에는, 유전체 공진기(100)의 단면 평면도가 도시되어 있다. 중심에는, 유전체 공진기 중심축(109)이 있다.
도 14에는, 다른 유전체 공진기가 상세하게 도시되어 있다. 유전체 공진기(100)는 한 쌍의 외부 섹션들(103) 및 외부 섹션들 사이의 내부 섹션(104)을 포함한다. 이 실시형태에서, 모든 섹션들은 원형 최상부 및 최하부 표면들을 갖는 원통형 형상이다. 바람직하게는, 모든 섹션들은 유전체 재료를 포함한다. 바람직하게는, 더 큰 외부 섹션들에 의해 정의된 바와 같은 공진기(100)의 전체 윤곽은 상기에 나타낸 유전체 공진기의 외부 윤곽에 대응하는 원통형 윤곽이다. 따라서, 이 공진기는 본 명세서에 기재된 모든 실시형태들에서 사용될 수 있다. 외부 섹션들(103) 및 내부 섹션(104)이 공통의 중심축(109)에 대해 중심이 있는 경우가 더욱 바람직하다. 다른 바람직한 실시형태에서, 내부 섹션은 외부 섹션들과는 다른 재료를 포함한다. 바람직하게는, 내부 섹션의 재료는 그 전기적 및/또는 기계적 특성들의 그 열 변화들이 외부 섹션들의 전기적 및/또는 기계적 특성들의 변화들을 보상하도록 선택된다. 따라서, 온도 보상이 달성될 수 있고, 일정한 동작 특성들을 갖는 더 넓은 온도 범위가 얻어진다.
도 15에는, 유전체 공진기(100)의 단면 평면도가 도시되어 있다. 중심에는, 유전체 공진기 중심축(109)이 있다.
도 16에는, 변형된 지지판(110)이 도시되어 있다. 지지판들 중 하나 또는 양쪽 모두가 이에 따라 변형될 수 있다. 지지판의 표면에 부착된 적어도 하나의 보상판(111, 112, 113, 114)이 있을 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 보상판은 지지판의 모서리들에 가깝게 배치된다. 적어도 하나의 보상판은 유전체 공진기(100)에 대향하는 지지판의 측면에 있을 수 있다. 하지만, 적어도 하나의 보상판을 동일한 측면에 배치하는 것도 가능하다. 적어도 하나의 보상판은 바람직하게는 유전체 재료, 가장 바람직하게는 지지판과 동일한 또는 유사한 재료를 포함한다. 적어도 하나의 보상판의 유전체 재료뿐만 아니라 지지판의 유전체 재료는 HEH 모드들의 필드들에 의해 관통되고 이에 따라 HEH 모드에 영향을 미칠 수 있지만, HEE 모드들에는 영향을 미치지 않을 수 있다. 따라서, 보상판들의 온도 계수가 이에 따라 선택되는 경우, 보상판들은 HEH 모드들의 선택적 온도 보상을 위해 사용될 수 있다. 보상판들 중 적어도 하나는 HEE 모드들에 대한 영향을 최소화하기 위해 챔퍼링된(chamfered) 외부 에지를 가질 수 있다. 이것은 보상판(114)에 의해 예시적으로 도시되어 있다. 대향하는 보상판들((111, 113) 또는 (112, 114)) 중 적어도 한 쌍을 제공하는 것으로 충분할 수도 있다. 본 명세서에 나타낸 보상판들은 0.5 mm와 5 mm 사이의 범위의 두께를 가질 수 있다. 또 다른 실시형태에서는, 적어도 하나의 추가 보상판(111, 112, 113, 114)이 적어도 하나의 절단 에지에 의해 변형된다. 또한, 적어도 하나의 추가 보상판은 유전체 공진기의 재료들의 유전율보다 낮은 유전율을 갖는 유전체 재료를 포함할 수 있고, 및/또는 유전체 공진기의 높이보다 상당히 얇은 두께를 가질 수 있다.
도 17에는, 또 다른 변형된 지지판(110)이 도시되어 있다. 여기서, 보상판들(111, 112, 113, 114)은 지지판의 에지들을 따라 배치된다.
도 18에는, 바람직한 실시형태의 그들의 S-파라미터들에 의해 정의된 전기적 특성들이 도시되어 있다. 이 도표는 좌측에서 1700 MHz로 시작하고 우측에서 1950 MHz로 끝나는 주파수를 나타내는 수평축을 갖는다. 수직축에서는, 최상부에서 0 dB로부터 시작하여 최하부에서 -100 dB로 끝나는 dB(데시벨)의 감쇠를 나타낸다. 제 1 곡선(951)은 이 커넥터에 공급된 신호와 관련하여 제 1 외부 커넥터(212)에서 반사된 신호인 S11을 나타낸다. 제 2 곡선(952)은 제 1 외부 커넥터(212)에서의 입력 신호와 관련된 제 2 외부 커넥터(222)에서의 신호의 감쇠인 S21을 나타낸다. 이들 곡선들은 본 명세서에 기재된 바와 같이 필터로부터 얻어지며, 여기서 캐비티는 60 mm의 직경 및 60 mm의 높이를 갖는다. 공진기의 외측 치수들은 직경이 34 mm이고 높이가 18 mm이다. 공진기는 36의 비유전율을 갖는다.
도 19에는, 필터 내의 커플링 모드들의 커플링 방식이 도시되어 있다. 4 개의 모드들이 있다. HEHx 모드는 제 1 주파수를 갖고, HEEx 모드는 제 2 주파수를 갖고, HEEy 모드는 제 3 주파수를 갖고, HEHy 모드는 제 4 주파수를 갖는다. 신호는 소스(901)에서 입력되고 커플링 경로(921)를 통해 필터의 HEHx 모드(911)와 결합된다. 에너지는 이 모드로부터 커플링 경로(922)를 통해 HEHy 모드(914)와 결합되고, 커플링 경로(923)를 통해 HEEy 모드(913)와 결합되며, 커플링 경로(924)를 통해 HEEx 모드(912)와 결합된다. HEEx 모드로부터, 에너지는 커플링 경로(925)를 통해 HEEy 모드(913)와 또는 커플링 경로(926)를 통해 상기 HEHy 모드(914)와 결합될 수 있다. HEEy 모드(913)는 커플링 경로(927)를 통해 HEHy 모드(914)와 에너지를 결합할 수 있다. 에너지는 HEHy 모드(914)로부터 커플링 경로(928)를 통해 부하(902)에 결합될 수 있다. 모든 이들 커플링들은 상호적이고 이에 따라 양방향이다.
도 20은 도 14의 동일한 커플링 방식을 도시하지만, 관련 요소들의 참조 부호가 추가되어 있다. 예를 들어, 커플링 경로(925)를 통한 HEEx 모드(912)와 HEEy 모드(913) 사이의 커플링은 최하부의 제 1 내부 커플링 요소(230) 및 최상부의 제 1 내부 커플링 요소(240)에 의해 수행된다.
도 21은 2 개의 원통형 유전체 공진기 섹션들 사이의 공간을 교차하는 커플링 요소들을 측면도로 도시한다. 이들 커플링 요소들은 직육면체일 수 있다.
도 22는 도 21에 대응하여 z-축의 중심에서 z-축에 대해 가로방향으로 절반으로 절단한 단면 평면도를 도시한다. 바람직하게는 중심축(109) 주위에 등각도로 이격되는 바람직하게는 유전체 재료의 4 개의 커플링 요소들(810, 820, 830, 840)이 있는 것이 바람직하다. 그들은 바람직하게는 방향 표시기들(811, 821, 831, 841)에 의해 표시되는 바와 같이 축 방향들로 이동 가능하다. 커플링 요소들은 외부 섹션들(103) 사이의 공간으로 이동될 수 있다. 이들 커플링 요소들에 의해, HEEx 및 HEEy 모드의 필드 라인들(field line)과 직접 상호 작용할 수 있다. 상부 및 하부 유전체 공진기 섹션으로의 분리없이, 공진기 밖으로 누출되는 필드 라인들만이 튜닝에 이용 가능하다. 이 설정에 의해, 필드 라인들에 대한 직접 접근이 가능해진다. 따라서, 모든 엔티티들에 걸쳐서 대칭적으로 커플링 요소들을 안과 밖으로 시프팅시킴으로써, HEE 주파수들을 시프팅시킬 수 있다. 커플링 요소들을 불균일하게 시프팅시킴으로써, HEE 모드들 사이의 커플링이 나타난다. 이들 커플링 요소들을 사용함으로써, 최하부 및 최상부 튜닝 로드들이 더 이상 필요하지 않다.
또 다른 실시형태가 도 23에 측면도로 도시되어 있다. 2 개의 원통형 공진기 섹션들 사이의 적어도 하나의 스페이서(860, 870, 880, 890)는 캐비티 내에 공진기를 홀딩하기 위해 사용될 수 있다. 여기서, 공진기 섹션들은 바람직하게는 적어도 하나의 스페이서와 함께 접착된다.
도 24는 도 23에 대응하는 단면 평면도를 도시한다. 적어도 하나의 스페이서(860, 870, 880, 890)는 캐비티의 벽들에 닿을 수 있을 때까지 외측들로 연장된다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 얇은 스트립들을 사용하여, 도 22에 도시된 커플링 요소들을 위한 충분한 공간을 제공한다. 임의의 수의 스페이서들이 있을 수 있다. 다수의 분리된 스페이서 섹션들이 있을 수 있다. 또한, 스페이서 섹션들 또는 스페이서들은 단일 피스(single piece) 스페이서에 조합될 수 있다. 이 실시형태에서는, 지지판들이 더 이상 필요하지 않다.
도 25는 다수의 섹션들(171, 172, 173, 174)로 분할되어 한 부분으로부터 다른 부분으로 지시하는 전계/자계에 접근할 수 있게 하는 공진기(170)를 도시한다. 바람직하게는, 각각의 섹션은, 가장 바람직하게는 약 90 도의 단면 각도를 갖는 실린더 섹션이다. 커플링 요소들(174, 175, 176, 177)을 삽입하기 위해 섹션들 사이에 공간들을 갖는 것이 바람직하다. 상기에 나타낸 다수의 유전체 공진기들의 확장에서, 더 많은 피스들로 분할되는 공진기들을 사용할 수 있다(상기 참조). 이것은 튜닝 및 커플링 요소들이 위치할 수 있는 더 많은 슬릿들에 대한 접근을 제공한다. 이 실시형태는 제 1 커플링 요소(230, 250)를 그 위치에 홀딩할 수 있게 한다. 정상 동작에서, z-축을 따라 제 1 커플링 요소를 이동시킴으로써, 가장 가까운 공진기의 페이스 표면과 제 1 커플링 요소 사이의 전계가 튜닝된다. 이 튜닝은 또한 제 1 커플링 요소와 유전체 공진기 사이에 유전체 로드 또는 슬래브(slab)를 밀어 넣음으로써 수행될 수도 있다.
도 26은 상기 공진기를 단면 평면도로 도시한다.
도 27은 제 1 다수의 섹션들(181, 182, 183, 184)과 제 2 다수의 섹션들(185, 186, 187, 188)로 분할되어 한 부분으로부터 다른 부분으로 지시하는 전계/자계에 대하여 연장된 접근을 가능하게 하는 공진기(180)를 도시한다. 섹션들(181 및 183)은 섹션들(184 및 183) 뒤에 숨어 있다. 바람직하게는, 제 1 및 제 2 섹션들 각각은, 가장 바람직하게는 약 90 도의 단면 각도를 갖는 실린더 섹션이다. 이전의 도면들에 도시된 커플링 요소들(174, 175, 176, 177)과 같은 커플링 요소들을 삽입하기 위해 섹션들 사이에 공간들을 갖는 것이 바람직하다. 이 실시형태는 제 1 커플링 요소(230, 250)를 그 위치에 홀딩할 수 있게 한다. 정상 동작에서, z-축을 따라 제 1 커플링 요소를 이동시킴으로써, 가장 가까운 공진기의 페이스 표면과 제 1 커플링 요소 사이의 전계가 튜닝된다. 이 튜닝은 또한 제 1 커플링 요소와 유전체 공진기 사이에 유전체 로드 또는 슬래브를 밀어 넣음으로써 수행될 수도 있다.
도 28은 상기 공진기를 단면 평면도로 도시한다. 여기서는, 제 2 공진기 섹션들(185, 186, 187, 188)을 최상부로부터 볼 수 있다. 본 명세서에 도시되지 않은 섹션들(181, 182, 183, 184)은 기본적으로 동일한 형상을 갖고 섹션들(185, 186, 187, 188) 위에 위치한다.
도 29는 직경들이 상이한 다수의 적층형 유전체 실린더들(151, 152)을 포함하는 공진기(150)를 갖는 또 다른 실시형태를 도시한다. 이 실시형태는 더 큰 직경을 갖는 제 1 공진기 실린더(151) 및 더 작은 직경을 갖는 제 2 공진기 실린더(152)를 도시한다. 프리튜닝(pretuning)을 위해, HEHx 모드와 HEEx 모드 사이뿐만 아니라 HEHy 모드와 HEEy 모드 사이의 커플링, 상이한 직경들 및 높이들이 원통형 유전체 공진기 섹션들을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 이것은 z-축을 따른 공진기의 변위를 위한 대안으로서 사용될 수 있다.
도 30은 튜닝 요소들의 조합을 도시한다. 바(232)는 방향들(802, 804)로 반경방향으로 이동될 수 있는 커플링 요소들(801, 803)과 조합된다. 이들 방향들은 바람직하게는 바의 배향과 일직선을 이룬다. 커플링 요소들(801, 803)은 원형 또는 직사각형 단면을 갖는 원통형 형상을 가질 수 있다.
도 31은 외부 커플링 요소(210)의 조정 가능한 외부 도체(211)를 도시한다. 이 외부 도체(211)는 하우징(702)에 부착 및/또는 연결되며, 바람직하게는 원통형 형상이다. 외부 나사산이 더 제공될 수도 있다. 이 외부 도체를 안 또는 밖으로 이동시킴으로써, 기준 평면이 변경될 수 있고, HEHx와 HEEy, 또는 HEHy와 HEEx 사이의 기생 커플링들이 각각 무효화될 수 있다. 이 효과를 상술한 바와 같이 튜닝 로드들 또는 직육면체 튜닝 요소들의 도움으로 HEEx와 HEEy 사이의 커플링을 튜닝하는 옵션과 조합함으로써, 제 1 커플링 요소(230, 250)의 필요 없이 필터를 튜닝하는 것이 가능하다. 이 실시형태는 또한 임의의 다른 외부 커플링 요소에 적용될 수도 있다.
100
유전체 공진기
101 유전체 공진기 높이
102 유전체 공진기 직경
103 외부 섹션
104 내부 섹션
105 제 1 페이스 표면
106 제 2 페이스 표면
107 제 1 직교 평면
108 제 2 직교 평면
109 유전체 공진기 중심축
110 제 1 지지판
111, 112, 113, 114 보상판들
120 제 2 지지판
150 적층형 유전체 공진기
151 제 1 공진기 실린더
152 제 2 공진기 실린더
170 분할형 유전체 공진기
171, 172, 173, 174 분할형 공진기 섹션들
175, 176, 177, 178 튜닝 요소들
180 분할형 유전체 공진기
181, 182, 183, 184 제 1 분할형 공진기 섹션들
185, 186, 187, 188 제 2 분할형 공진기 섹션들
210 제 1 외부 커플링 요소
212 제 1 외부 커넥터
220 제 2 외부 커플링 요소
221 제 2 외측 내부 도체
222 제 2 외부 커넥터
230 최하부의 제 1 내부 커플링 요소
231 최하부의 제 1 내부 커플링 요소 조정 나사
232 바
233, 234 지지 로드들
235, 236 커플링 버튼
237 바의 축
238 바의 축과 제 1 직교 평면 사이의 각도
240 최상부의 제 1 내부 커플링 요소
241 최상부의 제 1 내부 커플링 요소 조정 나사
242 바
243, 244 지지 로드들
245, 246 커플링 버튼들
250 제 2 내부 커플링 요소
251 제 2 내부 커플링 요소 조정 나사
252 제 2 내부 커플링 요소 잠금 너트
260, 270, 280, 290 제 3 내부 커플링 요소들
410 제 1 최하부 튜닝 로드
420 제 2 최하부 튜닝 로드
430 제 3 최하부 튜닝 로드
432 제 3 최하부 튜닝 로드 잠금 너트
440 제 4 최하부 튜닝 로드
510 제 1 최상부 튜닝 로드
520 제 2 최상부 튜닝 로드
530 제 3 최상부 튜닝 로드
532 제 3 최상부 튜닝 로드 잠금 너트
540 제 4 최상부 튜닝 로드
630 제 1 측면 튜닝 수단
640 제 2 측면 튜닝 수단
642 제 2 측면 튜닝 수단 잠금 너트
643 제 2 측면 튜닝 수단 외부 나사산
645 제 2 측면 튜닝 수단 잠금 너트
649 제 2 측면 튜닝 수단 중심축
701 커버
702 하우징
703 커버 나사
704 나사 구멍
705 캐비티
709 캐비티 중심축
711 유전체 공진기 베이스 높이
712 내부 높이
713 내부 직경
760, 770, 780, 790 그루브들
801, 803 커플링 요소들
802, 804 방향 표시기들
810, 820, 830, 840 커플링 요소들
811, 821, 831, 841 방향 표시기들
860, 870, 880, 890 스페이서들
901 소스
902 부하
911 HEHx 모드
912 HEEx 모드
913 HEEy 모드
914 HEHy 모드
921 소스 - HEHx 커플링
922 HEHx - HEHy 커플링
923 HEHx - HEEy 커플링
924 HEHx - HEEx 커플링
925 HEEx - HEEy 커플링
926 HEEx - HEHy 커플링
927 HEEy - HEHy 커플링
928 HEHy - 부하 커플링
101 유전체 공진기 높이
102 유전체 공진기 직경
103 외부 섹션
104 내부 섹션
105 제 1 페이스 표면
106 제 2 페이스 표면
107 제 1 직교 평면
108 제 2 직교 평면
109 유전체 공진기 중심축
110 제 1 지지판
111, 112, 113, 114 보상판들
120 제 2 지지판
150 적층형 유전체 공진기
151 제 1 공진기 실린더
152 제 2 공진기 실린더
170 분할형 유전체 공진기
171, 172, 173, 174 분할형 공진기 섹션들
175, 176, 177, 178 튜닝 요소들
180 분할형 유전체 공진기
181, 182, 183, 184 제 1 분할형 공진기 섹션들
185, 186, 187, 188 제 2 분할형 공진기 섹션들
210 제 1 외부 커플링 요소
212 제 1 외부 커넥터
220 제 2 외부 커플링 요소
221 제 2 외측 내부 도체
222 제 2 외부 커넥터
230 최하부의 제 1 내부 커플링 요소
231 최하부의 제 1 내부 커플링 요소 조정 나사
232 바
233, 234 지지 로드들
235, 236 커플링 버튼
237 바의 축
238 바의 축과 제 1 직교 평면 사이의 각도
240 최상부의 제 1 내부 커플링 요소
241 최상부의 제 1 내부 커플링 요소 조정 나사
242 바
243, 244 지지 로드들
245, 246 커플링 버튼들
250 제 2 내부 커플링 요소
251 제 2 내부 커플링 요소 조정 나사
252 제 2 내부 커플링 요소 잠금 너트
260, 270, 280, 290 제 3 내부 커플링 요소들
410 제 1 최하부 튜닝 로드
420 제 2 최하부 튜닝 로드
430 제 3 최하부 튜닝 로드
432 제 3 최하부 튜닝 로드 잠금 너트
440 제 4 최하부 튜닝 로드
510 제 1 최상부 튜닝 로드
520 제 2 최상부 튜닝 로드
530 제 3 최상부 튜닝 로드
532 제 3 최상부 튜닝 로드 잠금 너트
540 제 4 최상부 튜닝 로드
630 제 1 측면 튜닝 수단
640 제 2 측면 튜닝 수단
642 제 2 측면 튜닝 수단 잠금 너트
643 제 2 측면 튜닝 수단 외부 나사산
645 제 2 측면 튜닝 수단 잠금 너트
649 제 2 측면 튜닝 수단 중심축
701 커버
702 하우징
703 커버 나사
704 나사 구멍
705 캐비티
709 캐비티 중심축
711 유전체 공진기 베이스 높이
712 내부 높이
713 내부 직경
760, 770, 780, 790 그루브들
801, 803 커플링 요소들
802, 804 방향 표시기들
810, 820, 830, 840 커플링 요소들
811, 821, 831, 841 방향 표시기들
860, 870, 880, 890 스페이서들
901 소스
902 부하
911 HEHx 모드
912 HEEx 모드
913 HEEy 모드
914 HEHy 모드
921 소스 - HEHx 커플링
922 HEHx - HEHy 커플링
923 HEHx - HEEy 커플링
924 HEHx - HEEx 커플링
925 HEEx - HEEy 커플링
926 HEEx - HEHy 커플링
927 HEEy - HEHy 커플링
928 HEHy - 부하 커플링
Claims (19)
- 마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터로서,
원통형 캐비티(705)를 정의하는 도전성 재료의 하우징(702); 및
평행한 쌍의 페이스 표면들(105, 106) ― 각각의 페이스 표면이 적어도 2 개의 대칭축들을 가짐 ― 에 의해 정의된 외부 윤곽을 갖고, 중심축(109)을 갖는 적어도 하나의 원통형 유전체 공진기(100)를 포함하고,
상기 유전체 공진기는 상기 캐비티 내의 홀딩(holding) 수단에 의해 홀딩되는, 마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터에 있어서,
유전체 재료를 포함하는 적어도 하나의 튜닝 로드(410, 420, 430, 440, 510, 520, 530, 540)는 상기 하우징(702)에 고정되고, 상기 원통형 유전체 공진기(100) 외측의 상기 캐비티(705) 내로 그리고 상기 페이스 표면들(105, 106) 중 적어도 하나의 페이스 표면 위 또는 아래에서 상기 중심축(109)을 향하는 방향으로 돌출하며, 이에 따라 상기 중심축에 평행한 방향으로 적어도 하나의 튜닝 로드의 단부의 상기 돌출부는 상기 페이스 표면들(105, 106) 중 하나의 페이스 표면 내에 있는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 튜닝 로드(410, 420, 430, 440, 510, 520, 530, 540)는 원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 튜닝 로드들(410, 420, 430, 440, 510, 520, 530, 540) 중 적어도 2 개는 상기 중심축(109)에 직교하는 평면 내에 균등하게 배치되는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 튜닝 로드들(410, 420, 430, 440) 중 1 개, 2 개 또는 4 개는 상기 제 1 페이스 표면(105) 위에서 평행하게 제 1 평면 내에 배치되고, 또한 상기 튜닝 로드들(510, 520, 530, 540) 중 1 개, 2 개 또는 4 개는 상기 제 2 페이스 표면(106) 위에서 평행하게 제 2 평면 내에 배치되는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터로서,
원통형 캐비티(705)를 정의하는 도전성 재료의 하우징(702); 및
평행한 쌍의 페이스 표면들(105, 106) ― 각각의 페이스 표면이 적어도 2 개의 대칭축들을 가짐 ― 에 의해 정의된 외부 윤곽을 갖고, 중심축(109)을 갖는 적어도 하나의 원통형 유전체 공진기(100)를 포함하고,
상기 유전체 공진기는 상기 캐비티 내의 홀딩(holding) 수단에 의해 홀딩되는, 마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터에 있어서,
도전성 또는 유전체 바(232, 242)를 포함하는 적어도 하나의 제 1 내부 커플링 요소(230, 240)가 상기 실린더 축(109)에 직교하는 평면 내에 제공되는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 내부 커플링 요소(230, 240)는 각각의 단부에서 커플링 버튼(235, 245, 236, 246)을 구비한 전도성 바(232, 242)를 갖는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제 1 내부 커플링 요소(230, 240)는 상기 유전체 공진기 중심축에 평행하게 이동 가능한 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
유전체 재료를 포함하는 적어도 하나의 튜닝 로드(tuning rod) 또는 튜닝 직육면체(tuning cuboid)가 상기 하우징에 고정되고 상기 제 1 커플링 요소의 상기 단부들과 상기 유전체 공진기 사이의 캐비티 내로 돌출하는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터로서,
원통형 캐비티(705)를 정의하는 도전성 재료의 하우징(702); 및
적어도 2 개의 상이한 섹션들(151, 152) ― 각각의 섹션이 평행한 쌍의 페이스 표면들에 의해 정의된 외부 윤곽을 가지며, 각각의 페이스 표면이 적어도 2 개의 대칭축들을 가짐 ― 을 포함하며, 중심축(109)을 갖는 적어도 하나의 유전체 공진기(150)를 포함하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 원통형 유전체 공진기(100)는 평행한 쌍의 원형 페이스 표면들(105, 106)에 의해 정의된 외부 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 공진기는 서로로부터 멀리 떨어진 2 개의 원통형 외부 섹션들(103)을 포함하고, 상기 외부 섹션들 사이에 적어도 하나의 원통형 내부 섹션(104)을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홀딩 수단은 상기 하우징에 의해 또한 홀딩되는 상기 페이스 표면들(105, 106) 중 적어도 하나에 평행하게 배치된 유전체 재료의 적어도 하나의 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 공진기는 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 또는 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 공진기 높이(101)에 대한 유전체 공진기 직경(102)의 비는 0.9 내지 3.1의 범위 또는 1.7과 2.3 사이의 범위 내인 것을 특징으로 하는,
마이크로파 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 외부 커플링 요소(210, 220)가 유전체 공진기 중심축(109)에 직교하여 상기 하우징으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 제 1 내부 커플링 요소(230, 240)가 상기 원통형 유전체 공진기(100) 위 및/또는 아래에 제공되는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 전도성 제 3 내부 커플링 요소들(260, 270, 280, 290) 중 적어도 하나는 상기 캐비티(705) 내로 돌출하고 상기 유전체 공진기 위 또는 아래에서 상기 유전체 공진기 중심축(109)에 직교하여 평면 내에 배치되어 제공되는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 공진기는 HEHx 모드 및 HEHy 모드로부터 HEEx 및 HEEy 모드에 결합하기 위해 상기 캐비티의 중심에 대하여 축방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 RF 밴드패스 필터. - 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유전체 공진기 그 자체를 제외하고 상기 유전체 구성요소들의 상기 유전체 재료는 상기 유전체 공진기의 상기 재료의 유전율보다 낮은 유전율을 갖고 및/또는 상기 유전체 공진기의 높이보다 상당히 낮은 두께를 가질 수 있는 것을 특징으로 하는,
마이크로파 RF 밴드패스 필터.
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