KR20180114652A - 탄성체를 이용한 튜닝 구조를 가지는 rf 캐비티 필터 - Google Patents

Abstract

탄성체를 이용한 튜닝 구조를 가지는 RF 캐비티 필터가 개시된다. 개시된 필터는, 적어도 하나의 캐비티가 형성되는 하우징; 상기 하우징 상부에 결합되는 커버; 상기 캐비티의 바닥부에 결합되는 적어도 하나의 공진기; 상기 공진기에 형성되는 적어도 하나의 관통홀을 통해 삽입되는 적어도 하나의 볼트; 및 상기 공진기의 상부에 접합되는 적어도 하나의 탄성체를 포함하되, 상기 볼트가 상기 관통홀을 통해 삽입되면서 상기 탄성체에 외력을 제공하고, 상기 외력에 의해 상기 탄성체의 형상이 변화된다. 개시된 필터에 의하면, 튜닝 시 발생하게 되는 작은 금속 파편들이 필터 내부로 떨어져 필터 PIMD 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 별도의 너트를 사용하지 않으면서 튜닝 상태를 고정시킬 수 있고, 생산성 향상 및 PIMD 요구 조건을 만족하는 필터 생산 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

탄성체를 이용한 튜닝 구조를 가지는 RF 캐비티 필터{RF Cavity Filter Having Tuning Structure Using Elastic Body}

본 발명은 RF 캐비티 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄성체를 이용한 튜닝 구조를 가지는 RF 캐비티 필터에 관한 것이다.

RF 필터는 입력되는 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호만을 통과시키기 위한 장치로서 다양한 방식으로 구현되고 있다. RF 필터의 대역 통과 주파수는 필터의 인덕턴스 성분 및 캐패시턴스 성분에 의해 정해진다. 필터는 캐비티의 사이즈, 캐비티의 수, 공진기의 구조 등을 적절히 설정하여 원하는 대역 통과 특성을 가지도록 설계되나, 가공 오차나 다른 요인 등으로 인해 원하는 대역 통과 특성을 가지지 않을 수도 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위해 필터 제작 후에 튜닝 과정을 필요로 한다.

도 1은 종래의 RF 캐비티 필터의 튜닝 구조를 설명하기 위한 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.

필터 내부에는 다수의 격벽이 형성되어 있으며 다수의 격벽에 의해 각각의 공진기가 수용되는 캐비티(108)가 정의된다. 커버(106)에는 하우징(100)과 커버(106)를 결합하기 위한 결합 홀 및 튜닝 볼트(112)가 구비된다.

튜닝 볼트(112)는 커버(106)에 결합되어 하우징 내부로 관통한다. 튜닝 볼트(112)는 공진기에 대응하는 위치 또는 캐비티 내부의 소정의 위치에 상응하여 커버(106)에 배치된다.

RF 신호는 입력 커넥터(102)에 의해 입력되어 출력 커넥터(104)로 출력되며 RF 신호는 각 캐비티에 형성되어 있는 커플링 윈도우를 통해 진행한다. 각 캐비티(108) 및 공진기(110)에 의해 RF 신호의 공진 현상이 발생하며, 공진 현상에 의해 RF 신호를 필터링한다.

도 2는 종래의 RF 캐비티 필터에서 하나의 캐비티에 대한 단면도를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 튜닝 볼트(112)는 커버(106)를 통해 관통된다. 튜닝 볼트(112)는 금속 재질로 이루어지며, 튜닝 볼트의 외주면 및 커버의 관통홀의 내주면에는 나사산이 형성되고, 튜닝 볼트(112)의 회전에 의해 튜닝 볼트의 삽입 깊이가 정해진다.

튜닝 볼트(112)의 삽입 깊이가 변화되면 튜닝 볼트와 공진기 사이의 거리가 조절되며, 이와 같은 삽입 깊이의 가변을 통해 튜닝이 이루어지는 것이다. 튜닝 볼트(112)는 수작업에 의해 회전될 수도 있으며, 별도의 튜닝 머신이 이용될 수도 있다.

튜닝이 완료되면, 튜닝 볼트를 고정시키며, 도 1 에 도시된 바와 같이 너트를 이용하여 최종적으로 튜닝 볼트를 고정한다.

이와 같은 튜닝 볼트를 이용한 종래의 튜닝 방식은 튜닝볼트를 상하로 반복 이동하면서 튜닝이 이루어지기에 도금 또는 금속 소재의 작은 파편들이 필터 내부로 떨어질 수 있으며, 이와 같이 필터 내부로 떨어진 파편들은 필터의 PIMD 성능을 저하시키는 주요한 요인으로 작용한다.

또한, 튜닝이 완료된 후 너트를 통해 튜닝 볼트를 고정하게 되는데 작업자가 일일이 너트를 고정하는 작업은 상당한 시간 및 비용을 소모하는 작업으로서 생산 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 튜닝 시 발생하게 되는 작은 금속 파편들이 필터 내부로 떨어져 필터 PIMD 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 RF 캐비티 필터를 제안한다.

또한, 본 발명은 별도의 너트를 사용하지 않으면서 튜닝 상태를 고정시킬 수 있는 RF 캐비티 필터를 제안하는 것이다.

아울러, 본 발명은 생산성 향상 및 PIMD 요구 조건을 만족하는 필터의 생산 수율을 향상시킬 수 있는 RF 캐비티 필터를 제안하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 캐비티가 형성되는 하우징; 상기 하우징 상부에 결합되는 커버; 상기 캐비티의 바닥부에 결합되는 적어도 하나의 공진기; 상기 공진기에 형성되는 적어도 하나의 관통홀을 통해 삽입되는 적어도 하나의 볼트; 및 상기 공진기의 상부에 접합되는 적어도 하나의 탄성체를 포함하되, 상기 볼트가 상기 관통홀을 통해 삽입되면서 상기 탄성체에 외력을 제공하고, 상기 외력에 의해 상기 탄성체의 형상이 변화되는 RF 캐비티 필터가 제공된다.

상기 적어도 하나의 볼트의 외주면 및 상기 적어도 하나의 관통홀의 내주면에는 나사산이 형성되며, 상기 볼트는 회전에 의해 상향 방향으로 삽입되어 상기 탄성체에 외력을 제공한다.

상기 공진기 내부에는 상기 볼트가 삽입되기 위한 홈이 형성되고, 상기 탄성체의 사이즈는 상기 홈에 비해 상대적으로 크게 설정되며, 상기 탄성체의 테두리 영역에 대한 솔더링, 웰딩, 브레이징 중 적어도 하나를 통해 상기 탄성체를 상기 공진기에 접합시킨다.

상기 탄성체는 전체적으로 플레이트 형태를 가지며 부분적으로 돌출 구조 및 주름 구조를 가진다.

상기 탄성체는 상기 볼트와 접촉하는 영역을 제외한 영역에서 부분적인 돌출 구조 및 주름 구조를 가진다.

상기 볼트는 상기 탄성체의 중앙 영역에 접촉하여 상기 탄성체에 외력을 제공한다.

상기 주름 구조는 다수의 주름이 동심원의 형태로 형성되는 구조를 포함한다.

상기 RF 캐비티 필터는 상기 공진기의 바닥부에 형성되는 적어도 하나의 홀을 더 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 캐비티가 형성되는 하우징; 상기 하우징 상부에 결합되는 커버; 상기 캐비티의 바닥부에 결합되는 적어도 하나의 공진기; 상기 공진기의 상부에 접합되는 적어도 하나의 탄성체를 포함하되, 상기 탄성체는 외력에 의해 그 형상이 변화되는 RF 캐비티 필터가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 커버, 적어도 하나의 캐비티를 포함하는 하우징 및 공진기를 제조하는 단계(a); 상기 하우징의 바닥부에 상기 공진기를 결합하는 단계(b); 상기 공진기의 상부에 플레이트 탄성체를 접합시키는 단계(c); 상기 커버와 상기 하우징을 체결하는 단계(d); 및 상기 공진기의 바닥부에 형성되는 관통홀에 볼트를 삽입하는 단계(e)를 포함하는 RF 캐비티 필터 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 캐비티가 형성되는 하우징; 상기 하우징 상부에 결합되는 커버; 상기 커버에 형성되는 적어도 하나의 관통홀을 통해 삽입되는 적어도 하나의 볼트; 및 상기 관통홀의 하부 영역에서 상기 커버에 접합되는 적어도 하나의 탄성체; 및 상기 하우징의 바닥부에 결합되는 공진기를 포함하되, 상기 볼트가 상기 관통홀을 통해 삽입되면서 상기 탄성체에 외력을 제공하고, 상기 외력에 의해 상기 탄성체의 형상이 변화되는 RF 캐비티 필터가 제공된다.

본 발명에 의하면, 튜닝 시 발생하게 되는 작은 금속 파편들이 필터 내부로 떨어져 필터 PIMD 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 별도의 너트를 사용하지 않으면서 튜닝 상태를 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 의하면, 생산성 향상 및 PIMD 요구 조건을 만족하는 필터의 생산 수율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 RF 캐비티 필터의 튜닝 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래의 RF 캐비티 필터에서 하나의 캐비티에 대한 단면도를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 하나의 캐비티에 대한 단면도를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트 탄성체의 구조를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 볼트(310)가 삽입되기 전의 상태를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 볼트에 의한 외력이 가해진 경우와 가해지지 않은 경우를 비교하여 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 PIMD 특성 저하를 방지하는 효과를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터 제조 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도.
도 9는 플레이트 탄성체의 또 다른 구조를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 RF 캐비티 필터의 구조를 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐비티 필터에서 볼트에 의한 외력이 가해진 경우와 가해지지 않은 경우를 비교하여 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 PIMD 특성 저하를 방지하는 효과를 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 공진기 부분을 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 커버 부분을 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 하나의 캐비티에 대한 단면도를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터는 커버(300), 하우징(302), 공진기(304), 볼트(310) 및 플레이트 탄성체(320)를 포함할 수 있다.

도 3에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 하나의 캐비티에 대한 단면도가 도시되어 있으며, 본 발명의 튜닝 구조를 사용하는 RF 캐비피 필터는 도 3에 도시된 바와 같은 캐비티가 하나 이상 형성된 구조를 가질 수 있을 것이다.

커버(300)는 금속 재질로 이루어지고 하우징(302)과 결합된다. 일례로, 볼트 결합, 솔더링 등에 의해 커버(300)와 하우징(302)이 결합될 수 있을 것이다. 커버(300)와 하우징(302)이 결합됨으로써 필터 내부는 외부에서 전자파가 침투할 수 없는 차폐 구조를 형성하게 된다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터의 각 캐비티(306)에는 공진기(304)가 설치된다. RF 캐비티 필터에 사용되는 다양한 형태의 공진기가 공지되어 있으며, 공지된 어떠한 형태의 공진기도 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에 적용될 수 있을 것이다. 또한, 공진기의 재질 역시 요구되는 공진 모드 및 특성에 따라 다양하게 선택될 수 있을 것이다.

설명의 편의를 위해 본 제1 실시예에서는 상단부의 지름이 큰 디스크 형태의 공진기를 예로 하여 설명할 것이나, 앞서 설명한 바와 같이 공진기의 형태 변경이 본 발명의 사상 및 범주에 영향을 미치지 않는다는 점을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

공진기(304)는 하우징(302)의 바닥부에 고정된다. 공진기(304)와 하우징(302) 바닥부와의 결합에는 다양한 결합 방식이 사용될 수 있으며, 일례로 도 3에는 나사 결합에 의한 결합 구조가 도시되어 있다.

일례로, 공진기(304)와 하우징(302) 바닥부와의 결합 부위는 돌출되고, 돌출부에는 공진기(304)와의 결합을 위한 홀이 형성될 수 있으며, 홀의 내주면 및 공진기 중 하우징과의 결합 부위의 외주면에는 나사산이 형성되어 나사 결합이 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 캐비티 필터에서 볼트(310)가 삽입되기 전의 상태를 나타낸 단면도이다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 공진기(304)의 바닥부(304a)에는 관통홀(340)이 형성되며, 형성된 관통홀(340)을 통해 볼트(310)가 삽입된다. 관통홀(340)의 내주면 및 볼트(310)의 적어도 일부에는 나사산이 형성되며 나사 결합에 의해 회전을 하면서 볼트(310)를 공진기(304)에 형성된 홈(330)으로 삽입한다. 볼트(310)의 회전 정도에 따라 삽입 깊이가 조절된다.

공진기(304) 상부에는 플레이트 탄성체(320)가 접합된다. 플레이트 탄성체는 공진기(304)에 형성된 홈(330)의 면적에 비해 상대적으로 큰 면적을 가지며, 따라서 플레이트 탄성체(320)는 공진기의 홈(330)을 전체적으로 덮으면서 공진기(304)의 상부에 접합된다.

플레이트 탄성체(320)와 공진기(304)의 상부는 다양한 방식으로 접합될 수 있을 것이나, 일례로, 솔더링, 웰딩, 브레이징 및 이에 상응하는 다양한 접합 방법에 의해 접합될 수 있을 것이다. 하지만, 플레이트 탄성체(320)와 공진기(304)와의 체결이 접합에 한정되지는 않으며, 다양한 체결 방식에 의해 플레이트 탄성체(320)와 공진기가 체결될 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트 탄성체의 구조를 도시한 평면도이다.

도 4의 (a)는 플레이트 탄성체의 구조를 도시한 도면이고, 도 4의 (b)는 플레이트 탄성체에서 볼트와의 접촉 부분과 솔더링 영역을 표시한 도면이다.

도 4의 (a)를 참조하면, 플레이트 탄성체(320)는 일례로 원형 형상을 가질 수 있으며 외력에 의해 그 형상이 변화될 수 있는 탄성 재질로 구현된다. 일례로, 플레이트 탄성체(320)의 재질은 베릴륨동(BeCu), 스테인레스 스틸(STS 301 또는 STS 304)일 수 있다. 물론, 탄성을 가진 다양한 재질이 플레이트 탄성체(320)에 적용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 한편, 플레이트 탄성체(320)의 두께는 탄성체의 탄성 및 복원력을 유지하기 위해 적절히 선택될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 플레이트 탄성체(320)의 일부 영역은 다른 영역에 비해 더 높은 탄성 계수를 가질 수 있으며, 이러한 구조로 인해 외력에 의한 형상 변형을 조절할 수 있게 된다. 이는 영역별로 서로 다른 탄성 계수를 가질 수 있다는 것을 의미하며, 영역별 탄성 계수의 조절은 요구되는 변형 형태에 따라 적절히 이루어질 수 있을 것이다. 물론, 플레이트 탄성체(320)가 영역별로 탄성 계수가 다르지 않은 탄성체로 구현될 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

도 4의 (b)를 참조하면, 플레이트 탄성체(320)의 테두리 영역(400)이 진하게 표시되어 있으며, 해당 영역은 솔더링 등에 의해 플레이트 탄성체(320)가 공진기(304)에 접합될 경우 솔더링 등이 이루어지는 영역에 해당된다. 플레이트 탄성체의 탄성으로 인한 형상 변화가 가능하도록 솔더링 등을 통한 접합은 테두리 영역에만 이루어지는 것이 바람직하며, 요구되는 변형 정도와 접합력을 고려하여 솔더링 영역이 선택될 수 있을 것이다.

도 4의 (b)에서 플레이트 탄성체(320)의 중심 영역(410)이 진하게 표시되어 있으며, 해당 영역은 볼트에 의해 가압되는 영역을 표시한 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 플레이트 탄성체(320)는 기본적으로 플레이트 형상을 가지지만 일부 영역은 절곡되면서 돌출된 구조 및 주름 구조를 가진다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 튜닝 볼트와 접촉하게 되는 중앙 영역은 돌출되지 않으며, 외곽 영역은 절곡되면서 돌출되는 구조 및 주름 구조를 가지고 있다. 물론, 돌출 영역 및 주름 구조의 영역은 필요에 따라 다르게 설정될 수도 있을 것이다.

돌출 구조 및 주름 구조가 적용되지 않을 경우 튜닝 볼트의 외력에 의한 탄성체의 변형 정도에는 한계가 있다. 특히, 후에 더 상세히 설명하겠지만, 플레이트 탄성체는 중앙 영역에서 보다 큰 형상 변화를 구현할 필요가 있다. 보다 넓은 튜닝 범위를 확보하기 위해서는 탄성체의 변형 정도를 증가시킬 필요가 있으며, 이러한 필요에 의해 돌출 구조 및 주름 구조를 플레이트 탄성체에 적용한다.

따라서, 플레이트 탄성체(320)의 구조는 요구되는 튜닝 범위에 따라서 기본적으로 플레이트 형상을 유지하면서 일부 영역을 절곡시키는 구조를 가질 수 있는 것이다.

도 3을 다시 참조하면, 볼트(310)는 관통홀을 통해 상향 방향으로 삽입된다. 볼트(310)가 상향 방향으로 삽입되면서 볼트(310)는 플레이트 탄성체(320)를 가압하게 된다. 플레이트 탄성체(320)에 볼트(310)로 인한 외력이 인가되면, 플레이트 탄성체(320)는 탄성으로 인해 그 형상이 변화된다.

일례로, 볼트(310)가 상향 방향으로 외력을 가하게 되면서, 플레이트 탄성체(320)역시 상향 방향으로 신장된다. 이와 같은 플레이트 탄성체(320)의 형상 변화는 필터의 공진 주파수를 변화시키게 되며, 이로 인해 튜닝이 가능해진다.

한편, 돌출 구조 및 주름 구조 형성을 위해 절곡되는 부위는 적절한 라운딩 구조를 가질 수 있다.

도 3에는 볼트(310)가 플레이트 탄성체(320)를 가압하기 전 상태를 도시한 도면이며, 이하에서는 볼트(310)가 플레이트 탄성체(320)를 가압할 경우 발생하는 변화에 대해 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 볼트에 의한 외력이 가해진 경우와 가해지지 않은 경우를 비교하여 도시한 도면이다.

도 6에서 (a)는 볼트에 의한 외력이 가해지지 않은 경우를 도시한 도면이고, (b)는 볼트에 의한 외력이 가해진 경우를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 볼트에 의한 외력이 가해지지 않을 때는 플레이트 탄성체(320)는 초기 상태를 유지하고 있다. 볼트(310)를 계속 회전시키면, 볼트(310)는 상향 방향으로 삽입되고, 플레이트 탄성체(320)에 접촉하게 될 경우 플레이트 탄성체(320)를 가압하기 시작한다.

앞서 설명한 바와 같이, 볼트(310)는 플레이트 탄성체(320)의 중앙 영역을 가압하게 되며, 플레이트 탄성체(320)는 볼트가 가압하는 정도에 상응하여 상향 방향으로 신장된다는 것을 도 6의 (b)로부터 확인할 수 있다.

플레이트 탄성체(320)가 상향 방향으로 신장됨에 따라 플레이트 탄성체(320)와 커버(300) 사이의 거리가 변화하게 된다. 플레이트 탄성체(320)가 공진기(304)에 결합되므로 플레이트 탄성체(320)와 공진기(304)는 실질적으로 일체 구조이며, 플레이트 탄성체(320)와 커버(300) 사이의 거리 변화는 공진기(304)와 커버(320) 사이의 거리 변화를 의미한다.

볼트(310)가 더 깊게 삽입됨에 따라 플레이트 탄성체(320)는 상향 방향으로 더 크게 신장되게 되며, 따라서 플레이트 탄성체(320)와 커버(300) 사이에 거리는 더 감소하게 된다.

이와 같은 플레이트 탄성체(320)와 커버(300) 사이의 거리 변화가 발생할 경우 플레이트 탄성체(320)와 커버(300) 사이의 캐패시턴스 성분에 대한 변화가 발생함으로써 결과적으로 공진 주파수를 변화시킬 수 있는 것이다. 공진 주파수는 볼트의 삽입 깊이를 조절함으로써 요구되는 조건에 상응하여 튜닝될 수 있을 것이다. 공진 주파수는 캐패시턴스 값에 의해 변화될 수 있으며, 여기서 캐패시턴스는 플레이트 탄성체와 커버 사이의 거리에 의해 결정된다. 통상적으로, 플레이트 탄성체와 커버 사이의 거리가 줄어들면 공진 주파수가 하향 이동하고 늘어나면 상향 이동하게 된다.

적절한 튜닝 범위를 확보하기 위해서는 플레이트 탄성체(320)도 적절한 변형 정도를 제공할 필요가 있으며, 이를 위해 돌출 구조 및 주름 구조가 본 발명의 플레이트 탄성체(320)에 적용되어 있다. 보다 바람직하게는 주름 구조는 동심원을 형성하는 다수의 주름 구조를 포함할 수 있다. 다양한 영역에 주름 구조 및 돌출 구조를 형성하는 것에 의해 전체적으로 평면인 형상에 비해 같은 외력이 가해지더라도 더 많은 변형을 유도할 수 있을 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 PIMD 특성 저하를 방지하는 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 볼트가 회전하면서 삽입 또는 인출됨에 따라 작은 금속 파편(700)들이 발생할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 종래의 RF 캐비티 필터의 경우 이러한 금속 파편들이 필터 내부로 유입되어 PIMD 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 구조가 제시되어 있지 아니하다.

본 발명의 제1 실시예에 의할 경우, 플레이트 탄성체(320)는 이러한 금속 파편(700)들이 필터 내부로 유입될 수 없기 때문에 금속 파편(700)들에 의한 PIMD 특성 저하가 발생하지 않게 된다.

한편, 플레이트 탄성체(320)가 상방으로 신장된 상태에서는 하향 방향으로의 복원력이 발생하며, 이러한 복원력으로 볼트는 별도의 너트와 같은 고정 수단 없이 셀프 락킹이 가능하다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터 제조 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 캐비티가 형성된 필터의 하우징, 커버 및 공진기를 독립적으로 제조한다(단계 800).

하우징, 커버 및 공진기가 독립적으로 제조되면, 공진기를 필터의 캐비티 바닥부에 결합하여 고정한다(단계 802). 공진기와 하우징의 결합은 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며, 결합 구조를 견고히 하기 위해 공진기의 하우징에 대한 솔더링이 추가적으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 볼트에 의해 공진기와 하우징을 결합하면서 추가적으로 공진기와 하우징의 접촉 부위에 대한 솔더링을 수행하는 것이다.

공진기가 결합된 하우징을 고정하고, 공진기의 플레이트 탄성체와의 결합 부위에 솔더 페이스트를 도포한다(단계 804).

플레이트 탄성체를 지그와 같은 고정 장치에 결합시킨다(단계 806).

플레이트 탄성체를 고정시킨 고정 장치와 공진기를 밀착시켜 플레이트 탄성체가 공진기 상부에 위치하도록 한다(단계 808). 일례로, 플레이트 탄성체를 고정시키는 지그와 공진기를 볼트 등으로 체결하여 플레이트 탄성체를 공진기 상부에 위치시킬 수 있을 것이다.

이러한 결합이 유지되는 상태에서 열을 가하여 솔더링에 의한 접합을 수행한다(단계 810). 가열 작업은 다양한 방식에 의해 수행될 수 있으며, 일례로 오븐과 같은 장치에서 가열이 이루어질 수 있다.

가열로 인한 솔더링이 완료되면, 지그와 같은 고정 장치를 해제한다(단계 912).

공진기와 플레이트 탄성체가 결합되면, 커버와 하우징을 결합시킨다(단계 914).

공진기의 관통홀에 볼트를 삽입하여 원하는 공진 주파수가 확보될 때까지 튜닝을 수행한다(단계 916). 한편, 튜닝이 완료된 후, 관통홀과 볼트 사이에 본드를 도포하여 볼트를 고정시킬 수 있을 것이다.

도 9는 플레이트 탄성체의 또 다른 구조를 도시한 도면이다.

도 9의 (a) 및 (b)에는 도 4와는 달리 사각형 형태의 플레이트 탄성체가 도시되어 있다. 플레이트 탄성체의 형태는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있는 것이며, 도 4 및 도 9와 같이 원형 및 사각형에 한정되지 않는다. 예를 들어, 공진기가 사각 기둥의 형태라면 도 9와 같이 사각형 형태의 플레이트 탄성체를 사용하는 것이 바람직할 수 있을 것이다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 RF 캐비티 필터의 구조를 도시한 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 RF 캐비티 필터는 RF 캐비티 필터는 커버(300), 하우징(302), 공진기(500), 볼트(310) 및 플레이트 탄성체(320)를 포함할 수 있다.

도 3내지 도 7에 도시된 제1 실시예와는 달리 제2 실시예의 RF 캐비티 필터는 플레이트 탄성체(320)가 커버(300)의 하부에 결합되는 구조를 가진다.

커버(300)에는 다수의 관통홀(340)이 형성되며, 관통홀(340)을 통해 볼트(310)가 삽입된다. 일례로, 볼트(310)의 외주면 및 관통홀(340)의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있으며, 볼트(310)를 회전시키면서 관통홀(340)에 볼트(310)를 삽입한다.

물론, 이러한 구조가 아니더라도 홀에 볼트를 삽입할 수 있는 다양한 구조가 채용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

관통홀의 하부(커버 체결 시 필터 내부)에는 플레이트 탄성체(320)가 필터의 커버(300)와 접합된다.

플레이트 탄성체(320)의 사이즈는 관통홀보다 크게 설정되며, 결국 필터 외부에서 관통홀을 바라볼 때 필터는 외부에서 차폐된 구조를 가지게 된다. 플레이트 탄성체(320)와 커버는 다양한 방식으로 접합될 수 있을 것이나, 일례로 솔더링, 웰딩, 브레이징 및 이에 상응하는 다양한 접합 방법에 의해 필터 커버와 체결될 수 있을 것이다. 하지만, 플레이트 탄성체(320)와 커버(302)와의 체결이 접합에 한정되지는 않으며, 다양한 체결 방식에 의해 플레이트 탄성체(320)와 공진기가 결합될 수 있을 것이다.

볼트(310)의 회전에 의해 볼트는 하향 방향으로 삽입되며, 플레이트 탄성체(320)를 가압하게 된다.

제2 실시예의 플레이트 탄성체의 구조는 도 4에 도시된 구조와 동일하다. 요컨대, 플레이트 탄성체는 절곡에 의해 돌출 구조 및 다수의 주름 구조를 가질 수 있다. 일례로, 주름 구조는 동심원의 형태로 다수 개가 형성될 수도 있을 것이다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다수의 동심원을 형성하는 주름 구조는 공진기 영역 내에 형성될 수 있을 것이며, 공진기 영역 외에서는 주름 구조가 형성되지 않도록 설정될 수 있다.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 볼트에 의한 외력이 가해진 경우와 가해지지 않은 경우를 비교하여 도시한 도면이다.

도 11에서 (a)는 볼트에 의한 외력이 가해지지 않은 경우를 도시한 도면이고, (b)는 볼트에 의한 외력이 가해진 경우를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 볼트를 보다 깊게 삽입하여 플레이트 탄성체(320)에 외력을 가하는 경우 플레이트 탄성체(320)의 형상이 변화되는 것을 확인할 수 있다. 플레이트 탄성체(320)에서 외력이 가해지는 중앙 영역은 볼트(310)가 삽입됨에 따라 하방으로 외력이 가해지고, 이로 인해 탄성체(320)는 하향 방향으로 신장되는 것을 도 6의 (b)로부터 확인할 수 있다.

이와 같은 플레이트 탄성체(320)의 하향 방향으로의 신장으로 인해 플레이트 탄성체(320)와 공진기 사이의 거리가 변화하게 된다. 도 11의 (a)와 (b)를 비교하면, (a)에 비해 (b)에서 플레이트 탄성체와 공진기 사이의 거리가 더 짧아지게 된다.

이러한 공진기(500)와 플레이트 탄성체(320) 사이의 거리 변화로 인해 공진 주파수에 대한 튜닝이 가능해진다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 PIMD 특성 저하를 방지 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 볼트가 회전하면서 삽입 또는 인출됨에 따라 작은 금속 파편들(700)이 발생할 수 있다. 종래의 RF 캐비티 필터의 경우 이러한 금속 파편들이 필터 내부로 유입되어 PIMD 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있을 만한 구조가 제시되어 있지 않았다.

그러나, 본 발명의 제2 실시예에 의할 경우 플레이트 탄성체(320)는 이러한 금속 파편(700)들이 필터 내부로 떨어지는 것을 방지하는 일종의 차단막으로서의 역할을 하게 되며, 따라서 PIMD 특성이 저하되는 것을 현저히 방지할 수 있게 된다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 공진기 부분을 도시한 도면이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 RF 캐비티 필터는 본 발명의 제1 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 공진기의 바닥부에 두 개의 홀(1300, 1302)이 추가된 구조를 가진다.

제1 홀(1300) 및 제2 홀(1302)은 공진기(304) 내부에 존재하는 금속 파편들을 외부로 배출하기 위해 형성되는 홀이다. 일례로, 제1 홀(1300)에는 공기를 주입시키는 노즐이 연결되고, 제2 홀(1302)에는 흡입하는 노즐이 연결되어 금속 파편들을 흡입함으로써 외부로 배출하도록 한다.

도 13에는 두 개의 홀이 형성된 경우가 도시되어 있으나, 하나의 홀만이 형성되고 해당 홀에 공기를 흡입하는 노즐만을 연결하여 금속 파편들을 배출할 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 커버 부분을 도시한 도면이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 RF 캐비티 필터는 본 발명의 제2 실시예에 따른 RF 캐비티 필터에서 커버에 두 개의 홀(1400, 1402)이 추가된 구조를 가진다. 두 개의 홀(1400, 1402)은 볼트의 양 측에 형성될 수 있으며, 플레이트 탄성체의 영역 내에 형성된다.

제1 홀(1400) 및 제2 홀(1402)은 커버와 플레이트 탄성체 사이에 위치하는 금속 파편들을 외부로 배출하기 위해 형성되는 홀이다. 일례로, 제1 홀(1400)에는 공기를 주입시키는 노즐이 연결되고, 제2 홀(1402)에는 흡입하는 노즐이 연결되어 금속 파편들을 흡입함으로써 외부로 배출하도록 한다.

도 14에는 두 개의 홀이 형성된 경우가 도시되어 있으나, 하나의 홀만이 형성되고 해당 홀에 공기를 흡입하는 노즐만을 연결하여 금속 파편들을 배출할 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

특히, 위에서 설명한 실시예들에서 볼트(310)는 바(Bar)로 대체될 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

1. 적어도 하나의 캐비티가 형성되는 하우징;
   상기 하우징 상부에 결합되는 커버;
   상기 캐비티의 바닥부에 결합되는 적어도 하나의 공진기;
   상기 공진기에 형성되는 적어도 하나의 관통홀을 통해 삽입되는 적어도 하나의 볼트; 및
   상기 공진기의 상부에 접합되는 적어도 하나의 탄성체를 포함하되,
   상기 볼트가 상기 관통홀을 통해 삽입되면서 상기 탄성체에 외력을 제공하고, 상기 외력에 의해 상기 탄성체의 형상이 변화되는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 볼트의 외주면 및 상기 적어도 하나의 관통홀의 내주면에는 나사산이 형성되며, 상기 볼트는 회전에 의해 상향 방향으로 삽입되어 상기 탄성체에 외력을 제공하는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 공진기 내부에는 상기 볼트가 삽입되기 위한 홈이 형성되고, 상기 탄성체의 사이즈는 상기 홈에 비해 상대적으로 크게 설정되며, 상기 탄성체의 테두리 영역에 대한 솔더링, 웰딩, 브레이징 중 적어도 하나를 통해 상기 탄성체를 상기 공진기에 접합시키는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄성체는 전체적으로 플레이트 형태를 가지며 부분적으로 돌출 구조 및 주름 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 탄성체는 상기 볼트와 접촉하는 영역을 제외한 영역에서 부분적인 돌출 구조 및 주름 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
6. 제1 항에 있어서,
   상기 볼트는 상기 탄성체의 중앙 영역에 접촉하여 상기 탄성체에 외력을 제공하는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 주름 구조는 다수의 주름이 동심원의 형태로 형성되는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 공진기의 바닥부에 형성되는 적어도 하나의 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
9. 적어도 하나의 캐비티가 형성되는 하우징;
   상기 하우징 상부에 결합되는 커버;
   상기 캐비티의 바닥부에 결합되는 적어도 하나의 공진기;
   상기 공진기의 상부에 접합되는 적어도 하나의 탄성체를 포함하되,
   상기 탄성체는 외력에 의해 그 형상이 변화되는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
   
10. 제9 항에 있어서,
    상기 공진기에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀을 통해 바가 삽입되고, 상기 바가 삽입되면서 상기 탄성체에 외력을 제공하는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 탄성체는 전체적으로 플레이트 형태를 가지며 부분적으로 돌출 구조 및 주름 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 탄성체는 상기 바와 접촉하는 영역을 제외한 영역에서 부분적인 돌출 구조 및 주름 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
    
13. 제9항에 있어서,
    상기 공진기의 바닥부에 형성되며 튜닝 시 발생하는 파편들을 배출하기 위한 적어도 하나의 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
    
14. 커버, 적어도 하나의 캐비티를 포함하는 하우징 및 공진기를 제조하는 단계(a);
    상기 하우징의 바닥부에 상기 공진기를 결합하는 단계(b);
    상기 공진기의 상부에 플레이트 탄성체를 접합시키는 단계(c);
    상기 커버와 상기 하우징을 체결하는 단계(d); 및
    상기 공진기의 바닥부에 형성되는 관통홀에 볼트를 삽입하는 단계(e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터 제조 방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 단계(c)는,
    상기 공진기 또는 상기 플레이트 탄성체에 솔더 페이스트를 도포하는 단계;
    상기 플레이트 탄성체를 상기 공진기에 미리 설정된 영역에서 1차적으로 접합시키는 단계; 및
    가열을 통해 상기 플레이트 탄성체를 상기 공진기에 최종적으로 접합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터 제조 방법.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 탄성체는 전체적으로 플레이트 형태를 가지며 부분적으로 돌출 구조 및 주름 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터 제조 방법.
    
17. 적어도 하나의 캐비티가 형성되는 하우징;
    상기 하우징 상부에 결합되는 커버;
    상기 커버에 형성되는 적어도 하나의 관통홀을 통해 삽입되는 적어도 하나의 볼트; 및
    상기 관통홀의 하부 영역에서 상기 커버에 접합되는 적어도 하나의 탄성체; 및
    상기 하우징의 바닥부에 결합되는 공진기를 포함하되,
    상기 볼트가 상기 관통홀을 통해 삽입되면서 상기 탄성체에 외력을 제공하고, 상기 외력에 의해 상기 탄성체의 형상이 변화되는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 커버에는 튜닝 시 발생하는 파편들을 배출하기 위한 적어도 하나의 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
    
19. 제17항에 있어서,
    상기 탄성체는 전체적으로 플레이트 형태를 가지며 부분적으로 돌출 구조 및 주름 구조를 가지고,
    상기 주름 구조는 다수의 주름이 동심원의 형태로 형성되는 구조를 포함하고, 상기 동심원의 주름 구조는 상기 공진기 영역 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 RF 캐비티 필터.
    
    
    
    

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