KR20190000563A - 캐비티 필터 - Google Patents

Abstract

소형화된 캐비티 필터가 소개된다.
본 발명의 캐비티 필터는 내부에 홈이 형성된 캐비티; 및 상기 홈의 바닥부에 결합되는 공진기;를 포함하되, 상기 공진기에는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

캐비티 필터{Cavity filter}

본 발명은 RF 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캐비티 필터의 구조에 관한 것이다.

RF 필터는 특정 주파수 대역의 RF 신호를 통과시키기 위한 장치로서, 이동통신 시스템의 기지국과 같이 하이 파워가 요구되는 장치에는 캐비티 구조를 가진 캐비티 필터가 주로 사용된다.

캐비티 필터는 필터 내부에 다수의 캐비티를 형성하고 캐비티 내부에 공진기를 설치되는 구조를 가지며, 각 캐비티에서의 공진을 통해 필터링을 수행하는 필터이다.

캐비티 필터에서 가장 많이 사용되는 공진기는 동축 공진기이며, 동축 공진기는 일반적으로 원통 형태를 가지며 그 내부에 홀 또는 홈이 형성되는 구조를 가진다.

이동통신 시스템은 점차 고감도의 송수신 성능을 요구함과 동시에 소형의 장비들을 요구하고 있다. 특히, 소형 셀에 대해 통신을 제어하는 저출력 소형화 기지국이 증가하면서 기지국에 포함되는 장비들에 대한 소형화에 대한 요구는 더욱 증가하고 있는 실정이다. 따라서, 동축 공진기를 사용하는 캐비티 필터에 대해서도 소형화에 대한 요구가 계속적으로 이루어지고 있다.

그러나, 캐비티 필터를 소형화를 하기 위해서는 캐비티의 크기를 줄여야 하나 이경우 공진 주파수가 높아지므로, 캐비티의 크기를 줄일 수 없어 결과적으로 캐비티 필터의 소형화에 한계가 있는 문제점이 있었다.

상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1035071 B1 (2011.05.09) KR 10-1595551 B1 (2016.02.12) KR 10-2007-0030561 A (2014.08.12)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 캐비티의 크기를 줄여 높아진 공진 주파수를 낮출 수 있는 소형화된 캐비티 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캐비티 필터는 내부에 홈이 형성된 캐비티; 및 상기 홈의 바닥부에 결합되는 공진기;를 포함하되, 상기 공진기에는 슬릿이 형성된다.

상기 공진기는, 상기 홈의 바닥부에 일단이 결합되는 기둥 형상의 지지부; 및 상기 지지부의 타단에 의해 지지되고, 지지부가 지지되는 일면을 중심으로 일정 영역 및 이와 대응되는 타면의 일정 영역은 평탄면을 가지는 판재부를 포함하고, 상기 슬릿은 상기 판재부에 형성되어 공진 주파수를 감소시킨다.

상기 슬릿은 상기 지지부를 중심으로 좌우 방향에 대칭되도록 각각 형성된 제1 슬릿 ,제2 슬릿 및 상하 방향에 대칭되도록 각각 형성된 제3 슬릿, 제4 슬릿을 포함한다.

상기 슬릿은 상기 지지부의 외경보다 큰 외경을 가지는 제1 슬릿 및 제1 슬릿의 외경보다 큰 외경을 가지는 제2 슬릿을 포함하고, 상기 제1 슬릿 및 제2 슬릿이 각각 내포하는 상기 평탄면이 연결되도록 제1 슬릿 및 제2 슬릿에는 이음부가 형성된다.

상기 슬릿은 상기 지지부를 내포하고, 일측이 개방되도록 3면을 둘러싸는 제1 슬릿, 상기 제1 슬릿의 개방된 일측을 포함한 3면을 내포하도록 일측이 개방된 제2 슬릿 및 상기 제2 슬릿의 개방된 일측을 포함한 3면을 내포하도록 일측이 개방된 제3 슬릿을 포함한다.

상기 슬릿은 상기 지지부를 중심으로 점차 이격되도록 사각 또는 원형의 나선 형상으로 연장되어 형성되고, 상기 슬릿이 연장되는 연장선상에는 연장선상을 경계로 내측과 외측의 판재부가 연결되도록 이음부가 형성된다.

본 발명에 따르면 슬릿을 형성하면 공진 주파수가 낮아지므로 낮아진만큼 캐비티의 크기를 줄일 수 있어 캐비티 필터를 소형화할 수 있는 효과를 구현할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 캐비티 필터의 단면도,
도 2는 본 발명의 일요부인 공진기의 사시도,
도 3 내지 도 8은 슬릿의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 캐비티 필터(10)는 캐비티(20) 및 공진기(30)를 포함한다.

캐비티 필터는 다수의 캐비티가 연결되어 필터화 되는 것으로 양단에는 RF 신호가 입력되는 입력부(11) 및 출력되는 출력부(12)가 형성된다.

입력부(11) 및 출력부(12)는 커넥터, 전극 등 다양한 형태의 입출력 단자일 수 있다.

캐비티(20)는 내부에 공진을 위한 홈(21)이 형성되며, 홈은 원통 또는 사각기둥 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

캐비티(20)는 상부에 커버(22)가 결합되며 커버에는 임피던스를 조절하기 위한 튜닝 볼트(23)가 결합된다.

공진기(30)는 홈의 바닥부에 결합된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공진기(30)는, 지지부(31) 및 판재부(32)를 포함한다.

지지부(31)는 홈의 바닥부에 일단이 결합되는 기둥 형상으로 원기둥, 사각 기둥 등 다양한 기둥 형상일 수 있다.

판재부(32)는 지지부(31)의 타단에 의해 지지되고, 지지부(31)가 지지되는 일면을 중심으로 일정 영역 및 이와 대응되는 타면의 일정 영역은 평탄면을 가진다.

즉, 판재부(32)는 일면과 타면이 평탄면을 가지는 판재 형상을 기본으로 하며, 평탄면의 외측이 연장되어 다양한 형상을 가질 수 있으나 평탄면은 유지되는 것이 바람직하다.

이때, 지지부(31)와 판재부(32)는 각각 별도의 부품으로 결합되거나 하나의 부품일 수 있다.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 판재부(32)에는 다양한 형상의 슬릿(40)이 형성된다.

슬릿(40)은 판재부(32)를 관통하도록 형성되며, 슬릿(40)에 의해 공진 주파수가 감소된다.

이러한 공진 주파수의 감소는 슬릿(40)의 패턴 형상에 따라 달라지며, 패턴 형상과 이를 테스트한 수치로 비교하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 슬릿(40)이 형성되지 않은 공진기의 공진 주파수는 2.36594 GHz 이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 지지부(31)를 중심으로 좌우 방향에 대칭되도록 각각 형성된 제1 슬릿(41), 제2 슬릿(42) 및 상하 방향에 대칭되도록 각각 형성된 제3 슬릿(43), 제4 슬릿(44)을 포함하는 슬릿(40)이 형성된 공진기의 공진 주파수는 2.35055 GHz 이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 지지부(31)의 외경보다 큰 외경을 가지는 제1 슬릿(41) 및 제1 슬릿(41)의 외경보다 큰 외경을 가지는 제2 슬릿(42)을 포함하고, 제1 슬릿(41) 및 제2 슬릿(42)이 각각 구획하는 판재부(32)가 연결되도록 제1 슬릿(41) 및 제2 슬릿(42)에는 이음부(45)가 형성되는 슬릿(40)이 형성된 공진기의 공진 주파수는 2.31973 GHz 이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 슬릿(40)의 형상을 원형으로 형성한 슬릿(40)이 형성된 공진기의 공진 주파수는 2.31933 GHz 이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 도 5에 도시된 슬릿(40)의 외측에 제3 슬릿(43)을 추가한 슬릿(40)이 형성된 공진기의 공진 주파수는 2.31776 GHz 이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 지지부(31)를 내포하고, 일측이 개방되도록 3면을 둘러싸는 제1 슬릿(41), 제1 슬릿(41)의 개방된 일측을 포함한 3면을 내포하도록 일측이 개방된 제2 슬릿(42) 및 제2 슬릿(42)의 개방된 일측을 포함한 3면을 내포하도록 일측이 개방된 제3 슬릿(43)을 포함하는 슬릿(40)이 형성된 공진기의 공진 주파수는 2.16367 GHz 이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 지지부(31)를 중심으로 점차 이격되도록 사각형의 나선 형상으로 연장되어 형성되고, 슬릿(40)이 연장되는 연장선상에는 연장선상을 경계로 내측과 외측의 판재부(32)가 연결되도록 이음부(45)가 형성되는 슬릿(40)이 형성된 공진기의 공진 주파수는 2.27002 GHz 이다.

이와 같이, 슬릿(40)을 형성하면 공진 주파수가 낮아지므로 낮아진만큼 캐비티(20)의 크기를 줄일 수 있어 캐비티 필터(10)를 소형화할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 캐비티 필터의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 캐비티 필터 20 캐비티
30 공진기 40 슬릿

Claims (6)

1. 내부에 홈이 형성된 캐비티; 및
   상기 홈의 바닥부에 결합되는 공진기;를 포함하되,
   상기 공진기에는 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 캐비티 필터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 공진기는,
   상기 홈의 바닥부에 일단이 결합되는 기둥 형상의 지지부; 및
   상기 지지부의 타단에 지지되어 지지되고, 지지부가 지지되는 일면을 중심으로 일정 영역 및 이와 대응되는 타면의 일정 영역은 평탄면을 가지는 판재부를 포함하고,
   상기 슬릿은 판재부에 형성되어 공진 주파수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 슬릿은 상기 지지부를 중심으로 좌우 방향에 대칭되도록 각각 형성된 제1 슬릿 ,제2 슬릿 및 상하 방향에 대칭되도록 각각 형성된 제3 슬릿, 제4 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 슬릿은 상기 지지부의 외경보다 큰 외경을 가지는 제1 슬릿 및 제1 슬릿의 외경보다 큰 외경을 가지는 제2 슬릿을 포함하고,
   상기 제1 슬릿 및 제2 슬릿이 각각 내포하는 상기 평탄면이 연결되도록 상기 제1 슬릿 및 제2 슬릿에는 이음부가 형성되는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 슬릿은 상기 지지부를 내포하고, 일측이 개방되도록 3면을 둘러싸는 제1 슬릿, 상기 제1 슬릿의 개방된 일측을 포함한 3면을 내포하도록 일측이 개방된 제2 슬릿 및 상기 제2 슬릿의 개방된 일측을 포함한 3면을 내포하도록 일측이 개방된 제3 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터.
   
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 슬릿은 상기 지지부를 중심으로 점차 이격되도록 사각 또는 원형의 나선 형상으로 연장되어 형성되고, 상기 슬릿이 연장되는 연장선상에는 연장선상을 경계로 내측과 외측의 판재부가 연결되도록 이음부가 형성되는 것을 특징으로 하는 캐비티 필터.

Images