KR20200120574A

KR20200120574A - 다중모드 공진기

Info

Publication number: KR20200120574A
Application number: KR1020200125851A
Authority: KR
Inventors: 박남신
Original assignee: 주식회사 케이엠더블유
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2020-10-21
Also published as: KR20150010541A; KR102293900B1; KR102165621B1

Abstract

본 발명은 다중모드 공진기에 있어서; 실질적으로 하나의 수용공간에 해당하는 캐비티가 마련된 하우징과; 캐비티 내에서 상호간에 미리 설정된 간격으로 배치되며, 상호간의 복합적인 커플링에 의해 공진 신호를 발생하는 복수의 공진 암과; 복수의 공진 암을 각각 지지하는 복수의 공진레그를 구비한다.

Description

다중모드 공진기{MULTI-MODE RESONATOR}

본 발명은 무선 주파수 필터를 구현하는 공진기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 공진 모드의 공진주파수를 출력하는 다중모드 공진기에 관한 것이다.

무선 주파수 필터와 같은 무선 주파수 장치는 통상 다수의 공진기의 연결 구조로 구성된다. 이러한 공진기는 등가 전자회로적으로 인덕터(L)와 커패시터(C)의 조합에 의해 특정한 주파수에서 공진하는 회로소자로서, 각 공진기는 도체로 둘러싸인 금속성 원통 또는 직육면체 등의 캐비티(cavity)의 내부에서 유전체 공진 소자(DR: Dielectric Resonance element) 또는 금속 공진소자가 설치되는 구조를 가진다. 이에 따라 각 공진기는 해당 캐비티 내에 처리 주파수 대역에 따른 고유 주파수의 전자기장만이 존재하게 함으로써, 초고주파의 공진이 가능하게 하는 구조를 가진다. 통상 다수의 캐비티별로 하나의 공진단을 형성하고, 다수의 공진단이 순차적으로 연결된 다단 구조를 가진다.

도 1은 종래의 6폴(pole)형 대역통과(bandpass) 필터(10)의 일 예를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 일 예시 구조에서, 대역통과 필터(10)는 육면체의 금속 내부에 소정의 간격으로 구획된 예를 들어, 6개의 캐비티를 갖는 하우징(Housing)(110)을 구비하며, 각각의 캐비티 내에는 8개의 높은 Q값을 갖는 유전체 또는 금속 공진소자(122)를 지지용 서포트를 사용하여 고정시킨 구조로 되어 있다. 또한, 하우징(110)의 일측면에 장착된 입출력 커넥터(Connector)(111, 113)와, 하우징(110)의 개방면을 차폐하는 덮개(Cover)(160)가 구비되어 있다. 여기서, 하우징(110)의 각 캐비티는 각각의 공진기간의 커플링 양을 조정하기 위해 소정 크기의 윈도우들(131-135)이 형성된 격벽(130)에 의해 구획되어 있으며, 하우징(110)의 내면은 전기적 성능을 안정화하고 전도성을 최대로 하기 위하여 은도금 처리된 구조로 되어 있다. 또한, 상기 커버(160) 또는 하우징(110)을 관통하여 윈도우(131-135)내로 삽입 가능한 커플링 나사(175)가 더 구비됨으로써, 커플링 양을 미세 조정하는 것이 가능하다.

그리고, 각 공진소자(122)는 바닥면에서 직립되게 구비된 지지용 서포트에 의해 지지되며, 각 공진소자(122)의 상면에는 주파수를 조절하기 위한 튜닝 나사(170)가 커버(160)를 관통하여 캐비티 내로 삽입되게 설치될 수 있으며, 이를 조절하여 공진 주파수에 대한 미세한 조정이 가능하게 한다.

하우징(110)의 일측에는 각각 입출력 커넥터(111, 113)가 구비되어 있으며, 이들은 각각 입출력 급전 라인(미도시)과 접속되는데, 입력측 급전 라인은 입력 커넥터로부터 들어오는 신호를 첫 번째 단의 공진소자에 전달하는 역할을 하고, 출력측 급전 라인은 마지막 단의 공진소자로부터의 신호를 출력 커넥터에 전달하는 역할을 한다.

상기한 바와 같은, 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터에 관한 예로는, 본원 출원인에 의해 선출원된 국내 공개특허공보 제10-2004-100084호(명칭: "무선 주파수 필터", 공개일: 2004년 12월 02일, 발명자: 박종규, 박상식, 정승택)에 개시된 바를 예로 들 수 있다.

그런데, 종래의 대역통과 필터(또는 대역 저지(band rejection) 필터)를 살펴보면, 다수 개의 폴을 갖는 필터를 구성하기 위해서 다수 개의 캐비티와 각 공진소자(122)간의 결합을 위한 결합수단이 필수적으로 요구된다. 즉, 종래의 필터는 하나의 공진소자(122)가 하나의 공진모드만을 구현하므로, 다수의 폴을 갖는 다중모드 필터를 구현하기 위해서는 다수의 공진기를 연결한 구조가 필요하게 된다. 이는 다중모드 필터를 구현하기 위해 상당한 공간이 필요하게 되며, 필터의 대형화, 중량화 및 제조비용의 상승을 가져오게 되는 문제점이 있다.

이와 같이, 다중모드 공진기 구조를 가지는 필터는 통신 장비들 중에서 가장 많은 공간을 차지하는 장비 중의 하나이며, 이러한 필터의 크기와 무게를 줄이기 위해 지속적으로 활발한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 최근 이동통신 시장에서는 보다 빠른 처리 속도 및 향상된 품질에 부응하기 위하여, 각 기지국은 소형(또는 초소형)셀로 진화하고 있는 추세이므로, 이와 같은 추세에 맞추어 필터의 소형 및 경량화가 더욱 중요하게 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 다수개의 동일모드 공진주파수를 서로 양호하게 연결할 수 있는 다중모드 공진기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 소형화된 다중모드 공진기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 경량화된 다중모드 공진기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조비용을 절감할 수 있는 다중모드 공진기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다중모드 공진기에 있어서; 하나의 캐비티가 마련된 하우징과; 상기 캐비티 내에서 상호간의 미리 설정된 간격으로 배치되며, 상호 복합적으로 커플링되어 공진 신호를 발생하는 복수의 공진 암과; 상기 복수의 공진 암을 각각 지지하는 복수의 공진레그를 포함함을 특징으로 한다.

상기에서, 상기 캐비티 중심에 설치되는 공진봉을 더 포함할 수 있다.

상기에서, 상기 복수의 공진 암의 배치 구조 중심에 전기적으로 플로팅(floating)되게 설치되는 튜닝 구조물을 더 포함할 수 있다.

상기에서, 상기 복수의 공진레그 연결되어, 상기 복수의 공진 암 중 어느 한 쌍의 공진 암과 입출력 신호를 주고받는 입력 및 출력 프로브를 더 가질 수 있다.

상기에서, 상기 캐비티는 다면체 형상일 수 있다.

상기에서, 상기 복수의 공진 암의 배치 간격은 등간격일 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중모드 공진기는 하나의 공진기에 다수 모드의 공진주파수를 제공할 수 있는 이점이 있다.

이로 인해 필터의 소형화, 경량화 및 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 6폴형 대역통과 필터의 일 예시 일부 분해 사시도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 3a 내지 도 3e는 도 2의 공진기의 각각의 다중모드 공진 특성을 나타낸 도면
도 4는 도 2의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 10은 본 발명의 제7실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 11은 본 발명의 제8실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 12는 도 11의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 13은 본 발명의 제9실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 14a 내지 도 14e는 도 13의 공진기의 각각의 다중모드 공진 특성을 나타낸 도면
도 15는 본 발명의 제10실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 16a 내지 도 16d는 도 15의 공진기의 각각의 다중모드 공진 특성을 나타낸 도면
도 17은 본 발명의 제11실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 18a 내지 도 18d는 도 17의 공진기의 각각의 다중모드 공진 특성을 나타낸 도면
도 19는 본 발명의 제12실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 20a 내지 도 20d는 도 19의 공진기의 각각의 다중모드 공진 특성을 나타낸 도면
도 21은 본 발명의 제13실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 22는 도 21의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 23은 본 발명의 제14실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 24는 도 23의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 25는 본 발명의 제15실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 26은 도 25의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 27은 본 발명의 제16실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 28은 도 27의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 29는 본 발명의 제17실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 30은 도 29의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 31은 본 발명의 제18실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 32는 도 30의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 33은 본 발명의 제19실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 34a 내지 도 34d는 도 33의 공진기의 각각의 다중모드 공진 특성을 나타낸 도면
도 35는 본 발명의 제20실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 36은 도 35의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 37은 본 발명의 제21실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 38은 도 37의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 39는 본 발명의 제22실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 40은 도 39의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 41은 본 발명의 제23실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 42는 도 41의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프
도 43은 본 발명의 제24실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도
도 44는 도 43의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 그래프

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

본 발명은 다수의 공진 모드를 제공하는 다중 공진 모드 필터를 제안한다. 종래에는 예를 들어, 4개의 공진 모드를 제공하기 위해서는 통상 4개의 캐비티와, 각 캐비티에 하나씩의 공진소자를 구비하는 것이 일반적이다. 하지만, 본 발명에 따른 다중 공진 모드 필터는 하나의 캐비티에서 4개의 공진모드(Quadruple mode)나, 5개의 공진모드(Quintuple mode)를 제공하는 것이 가능하다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 2의 (a)에는 평면 구조, (b)에는 일 측면 구조, (c)에는 투과 사시 구조를 나타내고 있다. 도 2에 도시된 공진기는 통상적인 필터 구조와 마찬가지로, 금속 하우징(밑 덮개)에 의해 공간이 형성되는 캐비티(200)를 구비하는데, 도 2에서는 설명의 편의를 위해 금속 하우징의 구조를 비롯하여, 해당 하우징의 외부에 형성되는 입출력 커넥터 등에 대한 도시는 생략하였다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 다중모드 공진기는 하우징(미도시)의 내부에 실질적으로 하나의 수용공간이 형성된 네모 상자 또는 네모 상자 형태와 유사한 형태의 캐비티(200)를 가진다. 물론, 이러한 캐비티(200) 구조는 상기와 같이 네모 상자 형태 외에도 다각 기둥 형태나 원기둥 형태 등 다양한 구조를 가질 수 있다.

상기 캐비티(200) 내에는 상호간의 미리 설정된 간격으로 배치되는 복수의 공진 암들이 구비된다. 이때 복수의 공진 암들은 금속성 재질로 구성될 수 있으며, 서로 등간격으로 설치될 수 있다. 또한, 이 경우에 복수의 공진 암은 각각 쌍을 이루어 서로 마주보게 배열되며, 각 쌍들은 상호간에 크로스되게 배열될 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 도 2의 제1실시예에서와 같이, 캐비티(200) 내에는, 예를 들어, 서로 인접하는 공진 암들이 서로 직교하는 배치 구조를 가지며, 각각 분리되게 개별적으로 설치되는 4개의 공진 암(arm)(211, 212, 213, 214)이 설치된다. 즉, 4개의 공진 암(211-214)은 제1 내지 제4공진 암(211-214)이 전체적으로 +자 형태를 가지게 배치될 수 있는데, 즉, 4개의 공진 암(211-214)의 전체 배치 구조의 중심 위치는 캐비티(200)의 중심 위치에 해당할 수 있다. 4개의 공진 암(211-214)은 각각 길이방향으로 길게 형성된 직육면체의 막대 형상으로 구성될 수 있다. 또한, 4개의 공진 암(211-214)은 각각 캐비티(200)의 바닥면(하우징의 내부 바닥면)에서 신장되는(또는 바닥면에 고정되게 설치되는), 예를 들어, 금속성 재질로 구성될 수 있는, 원기둥 형태의 제1 내지 제4공진레그(leg)공진레그(221, 222, 223, 224)에 의해 각각 고정되게 설치된다.

또한 도 2에 도시된 제1실시예에서는, 4개의 공진 암(211-214)의 전체 배치 구조의 중심 위치, 즉, 캐비티(200)의 중심 위치에 종래의 필터 구조에서 공진소자와 유사한 구조의 공진봉(215)이 추가로 더 설치된다. 4개의 공진 암(211-214)과 공진봉(215)은 서로 물리적으로는 이격되게 설치되지만, 이들간의 신호가 상호 복합적으로 커플링될 수 있도록 서로간의 적절한 이격 거리를 갖는다. 물론, 이러한 이격 거리의 조정에 따라 서로간의 신호 커플링 량이 조정된다. 이러한 4개의 공진 암(211-214)의 전체 구조는 종래의 공진기가 순차적으로 커플링되는 구조와는 달리, 4개의 공진 암(211-214)이 상호 복합적으로 커플링되는 구조임을 알 수 있다.

상기한 구조를 가지므로, 4개의 공진 암(211-214)과 공진봉(215)의 배치 구조를 해당 캐비티(200) 구조의 중심 위치를 중심으로 서로 직교하는 3축, 예를 들어, x, y, z축 상으로 대입해 볼 경우에, 예를 들어, 제1공진 암(211) 및 제3공진 암(213)은 x축 상에 배치되며, 제2공진 암(212) 및 제4공진 암(214)은 y축 상에 배치되며, 공진봉(215)은 z축 상에 배치되는 것으로 간주할 수 있다.

한편, 입력 커넥터(미도시) 및 출력 커넥터(미도시)는 각각 x축 및 y축의 일극에 형성될 수 있으며, x축의 일극에 형성되는 입력 커넥터와 연결되기 위한 입력 프로브(231) 및 y축의 일 극에 형성되는 출력 커넥터와 연결되기 위한 출력 프로브(223)가 구비되며, 입력 프로브(231)와 출력 프로브(232)는 복수의 공진 암(211-214) 중 어느 한 쌍의 공진 암과 입출력 신호를 주고받도록 구성된다. 도 2의 예에서는 입력 프로브(231)와 출력 프로브(232)가 각각 제3공진레그(223) 및 제2공진레그(222)와 직, 간접적으로 연결되어, 입출력 신호를 전달함으로써, 결론적으로 제3공진 암(213) 및 제2공진 암(212)과 입출력 신호를 주고받도록 구성된다.

상기한 구조를 가지는 공진기의 다중모드 공진 특성은 도 3a 내지 도 3e에 도시된다. 도 3a는 공진 구조의 전체 조합(커플링)에 의해 형성되는 제1공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타나며, 도 3b는 예를 들어, 제2 및 제4공진 암(212, 214)에 의해 y축 방향에 도미넌트(dominant) 공진이 형성되는 제2공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타내며, 도 3c는 예를 들어, 제1 및 제3공진 암(211, 213)에 의해 x축 방향에 도미넌트 공진이 형성되는 제3공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타내며, 도 3d는 제1 내지 제4공진 암(211-214)의 전체 조합에 의해 형성되는 제4공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타내며, 도 3e는 예를 들어, 공진봉(215)에 의해 z축 방향에 도미넌트 공진이 형성되는 제5공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타낸다. 상기 도 3a 내지 도 3e에서 각각의 (a)에는E-field 특성이 도시되며, 각각의 (b)에는 H-field 특성이 도시된다.

도 4는 도 2의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 일 예시 그래프이다. 도 4를 참조하면, 상기 도 3a 내지 도 3에 도시된 바와 같은, 5개의 다중모드 특성에 따라 주파수 필터링 특성이 나타남을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 다중모드 공진기는, 하나의 캐비티(200)에서 5개의 공진모드를 구현할 수 있게 되는데, 이때 본 발명에 따른 구조의 다중모드 공진기는 동일한 크기의 일반적인 구조의 TEM 모드 공진기와 비교해볼 경우에, Q(Quality factor) 값이 동일한 크기에서 약 30~40% 개선된 특성을 갖거나, 동일한 Q값을 만족시킬 경우에 공진기의 물리적인 사이즈를 일반적인 구조에 비해 약 30~40%로 줄일 수 있다

한편, 상기한 본 발명의 제1실시예에 따른 구조에서, 제1 내지 제4공진 암(211-214)의 형태, 길이 및 폭의 치수 변경과, 제1 내지 제4공진레그(221-224)의 길이 및 폭의 치수 변경과, 캐비티(200)의 중심 위치를 기준으로 상기 제1 내지 제4공진레그(221-224)의 배치 거리의 변경과, 캐비티의 사이즈 및 높이의 변경 등을 통해서, 각각의 공진 모드의 주파수가 이동 및 적적한 주파수의 공진 모드의 설정 및 조절이 가능하게 된다. 필요에 따라서는 4개 또는 3개의 공진 모드만을 가지도록 구현하는 것도 가능할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 5의 (a)에는 평면 구조, (b)에는 일 측면 구조, (c)에는 투과 사시 구조를 나타내고 있다. 도 5에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 공진기는 상기 도 2에 도시된 제1실시예의 구조와 유사하게, 네모 상자 형태 또는 이와 유사한 형태의 캐비티(300)와; 상기 캐비티(300) 내에서 전체적으로 +자 형태를 가지게 배치되며, 서로 직교하는 배치 구조를 가지며 각각 분리되게 개별적으로 설치되는 4개의 공진 암(311, 312, 313, 314)과; 4개의 공진 암(311-314)을 각각 지지하는 제1 내지 제4 공진레그(321, 322, 323, 324)와; 4개의 공진 암(311-314)의 전체 배치 구조의 중심 위치에 설치되는 공진봉(315)과; 상기 제3공진레그(323) 및 제2공진레그(322)와 각각 연결되어 입력 및 출력 프로브(331, 332)를 구비한다.

이러한 구조를 가지는 제2실시예에 따른 공진기에서, 상기 도 2에 도시된 제1실시예의 구조와는 다르게, 도 5에서 A 부분과 같이, 각각의 직사각형 막대 형태의 4개의 공진 암(411-414)의 모서리 부분 중 적어도 일부가 모따기 등의 가공을 통해 절삭된 형태를 가지며, 이러한 구조 변경에 의해 커플링 세기 등의 특성이 조정된다. 도 5의 예에서는 4개의 공진 암(411-414)의 모서리 부분 중 4개의 모서리가 절삭된 예를 도시하고 있다. 이와 같이, 공진 암의 모서리가 모따기 등과 같이 절삭된 구조의 변화를 통해, 서로간의 커플링 세기 또는 노치(notch) 발생 등을 조절할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 6의 (a)에는 평면 구조, (b)에는 일 측면 구조, (c)에는 투과 사시 구조를 나타내고 있다. 도 6에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 공진기는 상기 도 2에 도시된 제1실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(400)와; 4개의 공진 암(411, 412, 413, 414)과; 제1 내지 제4 공진레그(421, 422, 423, 424)와; 공진봉(415)을 구비한다.

이때 본 발명의 제3실시예에서는 상기 제1실시예의 구조와는 다르게, 입력 커넥터(미도시) 및 출력 커넥터(미도시)는 각각 x축의 양극에 형성될 수 있으며, x축의 양극 형성되는 입력 및 출력 커넥터와 연결되기 위한 입력 및 출력 프로브(531, 532)는 각각 제3공진레그(423) 및 제1공진레그(421)와 직, 간접적으로 연결되고 구성된다. 도 6에 도시된 제3실시예의 구조를 통해서도 충분히 만족할만한 5개의 공진모드가 형성된다.

도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 7의 (a)에는 평면 구조, (b)에는 일 측면 구조, (c)에는 투과 사시 구조를 나타내고 있다. 도 7에 도시된 본 발명의 제4실시예에 따른 공진기는 상기 도 2에 도시된 제1실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(600)와; 4개의 공진 암(611, 612, 613, 614)과; 제1 내지 제4 공진레그(621, 622, 623, 624)와; 공진봉(615)과; 입력 및 출력 프로브(631, 632)를 구비한다.

이때, 본 발명의 제4실시예에서는 상기 제1실시예의 구조와는 다르게, 4개의 공진 암(611-614)의 모서리 부분 중 2개의 모서리가 절삭된 상태이며, 4개의 공진 암(611, 612, 613, 614)이 전체적으로 네모 상자 형태의 캐비티(600) 내에서 X자 형태로 배치되는 구조를 가질 수 있다. 즉, 도 2의 구조에서 4개의 암이 45도 회전한 위치에 배치되는 것으로 간주할 수 있다. 이에 따라 캐비티(600)의 모서리 부분에 입력 및 출력 프로브(631, 632)가 형성된다.

특히, 이 경우에 입력 및 출력 프로브(631, 632)는, 도 2에 도시된 제1실시예서 공진레그를 거쳐 공진 암과 신호를 전달하는 구조와는 달리, 제3공진 암(623) 및 제2공진 암(622)에 곧바로 신호를 전달하는 구조를 가질 수 있다.

도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 8의 (a)에는 평면 구조, (b)에는 일 측면 구조, (c)에는 투과 사시 구조를 나타내고 있다. 도 8에 도시된 본 발명의 제5실시예에 따른 공진기는 상기 도 2에 도시된 제1실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(700)와; 4개의 공진 암(711, 712, 713, 714)과; 제1 내지 제4 공진레그(721, 722, 723, 724)와; 입력 및 출력 프로브(731, 732)를 구비한다.

다만, 도 8에 도시된 제5실시예의 구조에서는 제1실시예의 구조에서 공진봉이 제거된(즉, 공진봉을 구비하지 않는) 구조를 가진다. 이러한 구조는 4개의 공진 모드를 구현하기에 적합하다.

도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 9의 (a)에는 평면 구조, (b)에는 일 측면 구조, (c)에는 투과 사시 구조를 나타내고 있다. 도 9에 도시된 본 발명의 제6실시예에 따른 공진기는 상기 도 8에 도시된 제5실시예의 구조와 대부분 유사하게, 캐비티(800)와; 4개의 공진 암(811, 812, 813, 814)과; 제1 내지 제4 공진레그(821, 822, 823, 824)와; 입력 및 출력 프로브(831, 832)를 구비한다.

이때 도 9에 도시된 제6실시예에서는, 상기 도 8에 도시된 제5실시예의 구조에 추가하여, 4개의 공진 암(811-814)의 전체 구조의 중심 위치에, 전기적으로 플로팅(floating)되게 설치되며, 4개의 공진 암(811-814) 간의 신호 커플링 및 이에 따른 공진 모드간의 커플링 조정을 위해, 예를 들어 원기둥 형태의 금속성 튜닝 구조물(841)이 더 설치된다.

이러한 튜닝 구조물(841)은 Al2O3 및 테프론 등과 같은 재질의 지지부재(미도시)에 캐비티(800) 내에서 하우징 또는 커버의 내부 면, 또는 인접한 공진 암들에 고정 및 지지되게 설치될 수 있다.

도 10은 본 발명의 제7실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 10의 (a)에는 평면 구조, (b)에는 일 측면 구조, (c)에는 투과 사시 구조를 나타내고 있다. 도 10에 도시된 본 발명의 제7실시예에 따른 공진기는 상기 도 9에 도시된 제6실시예의 구조와 대부분 유사하게, 캐비티(900)와; 4개의 공진 암(911, 912, 913, 914)과; 제1 내지 제4 공진레그(921, 922, 923, 924)와; 입력 및 출력 프로브(931, 932)와; 튜닝 구조물(941)을 구비한다.

이때, 도 10에 도시된 제7실시예에서는 도 911에 도시된 제6실시예의 구조와는 다르게, 4개의 공진 암(911, 912, 913, 914)이 전체적으로 네모 상자 형태의 캐비티(900) 내에서 x자 형태로 배치되는 구조를 가진다. 또한, 이외에도, 4개의 공진 암(911, 912, 913, 914)은 전체적으로 직사각형 형태가 아니라 원기둥 형태를 가짐이 도시되고 있다.

도 11은 본 발명의 제8실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 11의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 11에 도시된 본 발명의 제8실시예에 따른 공진기는 상기 도 7에 도시된 제4실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(1000)와; 4개의 공진 암(1011, 1012, 1013, 1014)과; 제1 내지 제4 공진레그(1021, 1022, 1023, 1024)와; 입력 및 출력 프로브(1031, 1032)를 구비한다.

다만, 도 11에 도시된 제8실시예의 구조에서는 도 7에 도시된 제4실시예의 구조에서 공진봉이 제거된(즉, 공진봉을 구비하지 않는) 구조를 가진다. 이러한 구조는 4개의 공진 모드를 구현하기에 적합하다.

도 12는 도 11의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 일 예시 그래프이다. 도 12를 참조하면, 상기 도 11에 도시된 바와 같은 구조에서, 4개의 다중모드 특성에 따라 주파수 필터링 특성이 나타남을 알 수 있다.

도 13은 본 발명의 제9실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 13의 (a)에는 투과 사시 구조, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 13에 도시된 본 발명의 제9실시예에 따른 공진기는 상기 도 2에 도시된 제1실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(1100)와; 4개의 공진 암(1111, 1112, 1113, 1114)과; 제1 내지 제4 공진레그(1121, 1122, 1123, 1124)와; 공진봉(1115)을 구비할 수 있다.

도 13에 도시된 본 발명의 제9실시예에서는 상기 도 2에 도시된 제1실시예의 구조와는 다르게, 4개의 공진 암(1111, 1112, 1113, 1114)이 전체적으로 네모 상자 형태의 캐비티(1100) 내에서 X자 형태로 배치되는 구조를 가질 수 있다. 즉, 도 2의 구조에서 4개의 암이 45도 회전한 위치에 배치되는 것으로 간주할 수 있다. 이에 따라 캐비티(1100)의 모서리 부분에 입력 및 출력 프로브(미도시)가 형성될 수 있다.

상기 도 13에 도시된 구조를 가지는 공진기의 다중모드 공진 특성은 도 14a 내지 도 14e에 도시된다. 도 14a는 공진 구조의 전체 조합(커플링)에 의해 형성되는 제1공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타나며, 도 14b는 예를 들어, 제2 및 제4공진 암(1112, 1114)에 의해 공진이 형성되는 제2공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타내며, 도 14c는 예를 들어, 제1 및 제3공진 암(1111, 1113)에 의해 형성되는 제3공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타내며, 도 14d는 제1 내지 제4공진 암(1111-1114)의 전체 조합에 의해 형성되는 제4공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타내며, 도 14e는 공진봉(1115)에 의해 형성되는 제5공진 모드의 자계(또는 전계)를 나타낸다. 상기 도 14a 내지 도 14e에서 각각의 (a)에는 E-field 특성이 도시되며, 각각의 (b)에는 H-field 특성이 도시된다.

도 15는 본 발명의 제10실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 15의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 15에 도시된 본 발명의 제10실시예에 따른 공진기는 상기 도 13에 도시된 제9실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(1200)와; 4개의 공진 암(1211, 1212, 1213, 1214)과; 제1 내지 제4 공진레그(1221, 1222, 1223, 1224)를 구비한다.

다만, 도 15에 도시된 제10실시예의 구조에서는 도 15에 도시된 제9실시예의 구조에서 공진봉이 제거된 구조를 가진다. 이러한 구조는 4개의 공진 모드를 구현하기에 적합하다.

상기 도 15에 도시된 공진기의 구조에서 주요 다중모드 공진 특성은 도 16a 내지 도 16d에 도시된 바와 같다. 상기 도 16a 내지 도 16d에서 각각의 (a)에는 E-field 특성이 도시되며, 각각의 (b)에는 H-field 특성이 도시된다.

도 17은 본 발명의 제11실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 17의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 17에 도시된 본 발명의 제11실시예에 따른 공진기는 상기 도 15에 도시된 제10실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(1300)와; 4개의 공진 암(1311, 1312, 1313, 1314)과; 제1 내지 제4 공진레그(1321, 1322, 1323, 1324)를 구비한다.

다만, 도 17에 도시된 제11실시예의 구조에서는 도 15에 도시된 제10실시예의 구조와 비교하여, 제1 내지 제4 공진레그(1312-1324)가 서로 간에 최대한 이격되게 설치된다. 즉, 제1 내지 제4 공진레그(1312-1324)는 캐비티(1300)의 중심 위치를 기준으로 각각 제1 내지 제4 공진 암(1311-1314)의 외측 부위와 결합되어 해당 공진 암을 지지하도록 설치된다.

이와 같이, 제1 내지 제4 공진레그(1312-1324)가 서로 간에 보다 더 이격되게 설치될 경우에는, 제1 내지 제4 공진레그(1312-1314)의 전체적인 구조의 직경이 커지는 것과 유사한 영향이 발생하여, 처리 주파수 대역이 조절되는 영향을 발생한다.

상기 도 17에 도시된 공진기의 구조에서 주요 다중모드 공진 특성은 도 18a 내지 도 18d에 도시된 바와 같다. 상기 도 18a 내지 도 18d에서 각각의 (a)에는 E-field 특성이 도시되며, 각각의 (b)에는 H-field 특성이 도시된다.

도 19는 본 발명의 제12실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 19의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 19에 도시된 본 발명의 제12실시예에 따른 공진기는 상기 도 17에 도시된 제11실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(1400)와; 4개의 공진 암(1411, 1412, 1413, 1414)과; 제1 내지 제4 공진레그(1421, 1422, 1423, 1424)를 구비한다.

다만, 도 19에 도시된 제12실시예의 구조에서는 도 17에 도시된 제11실시예를 비롯하여, 다른 여러 실시예들의 구조와는 달리, 제1 내지 제4 공진 암(1411-1414)들의 길이가 서로 동일하지 않고, 예들 들어, 복수의 공진 암들 중에서 어느 한 쌍의 길이방향 길이가 다른 한 쌍의 길이방향 길이와 서로 달리 설정된다는 점에서 주요 차이점을 가진다. 이외에도, 제1 내지 제4 공진레그(1421-1424)의 직경, 길이 등에서 차이가 있도록 설계할 수 있다. 즉, 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 및 제3 공진 암(1411, 1413)은 비교적 길이가 짧게 형성된다. 제2 및 제4 공진 암(1412, 1414)은 비교적 길이가 길게 형성되어, 서로간의 끝부분이 보다 근접되게 한다. 이때, 제1 내지 제4 공진 암(1411-1414)들 간의 마주보는 단부에서의 간격은 서로 동일하게 형성할 수 있다.

이러한 구성은 전송 영점(transmission zero)의 위치에 변화를 주기 위한 것으로서, 상기와 같이, 구성할 경우에, 예를 들어, 제2 및 제4 공진 암(1412, 1414)간에 커플링되는 필드의 세기 및 방향에 변화를 주게 되어, 노치(notch) 포인트를 조정할 수 있게 된다.

상기 도 19에 도시된 공진기의 구조에서 주요 다중모드 공진 특성은 도 20a 내지 도 20d에 도시된 바와 같다. 상기 도 20a 내지 도 20d에서 각각의 (a)에는 E-field 특성이 도시되며, 각각의 (b)에는 H-field 특성이 도시된다.

도 21은 본 발명의 제13실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 21의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 21에 도시된 본 발명의 제13실시예에 따른 공진기는 상기 도 19에 도시된 제12실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(1500)와; 4개의 공진 암(1511, 1512, 1513, 1514)과; 제1 내지 제4 공진레그(1521, 1522, 1523, 1524)를 구비한다. 또한, 제1 및 제3 공진 암(1511, 1513)은 비교적 길이가 짧게 형성되며, 제2 및 제4 공진 암(1512, 1514)은 비교적 길이가 길게 형성된다. 또한 도 21에서는 제2 및 제3 공진레그(1522, 1523)와 각각 연결되는 입력 및 출력 프로브(1531, 1532)가 도시되고 있다.

상기 도 21에 도시된 제13실시예에서는 상기 도 19에 도시된 제12실시예와는 달리, 제2 및 제3 공진레그(1522, 1523)의 길이가 보다 더 길게 형성된다. 이는, 제2 및 제3 공진레그(1522, 1523)에 의해 지지되는 제2 및 제3 공진 암(1512, 1513)과 캐비티(1500) 상면과의 거리를 좁힘으로써, 해당 커패시턴스 성분을 크게 하기 위함이다. 이에 따라, 입력 및 출력 프로브(1531, 1532)와 연결되는 필터의 입력 및 출력측에서 적절한 커패시터 성분의 조정이 가능하다.

또한, 제13실시예에서는 A지점 또는 B지점에서와 같이, 입력 및 출력측 사이를 비롯하여 적절한 위치에 격막이나 또는 튜닝 나사가 추가적으로 설치될 수 있다. 이는 각 공진 암 사이에 섭동(perturbation)을 일으키게 되며, 이에 따라 전송 영점의 위치, 노치 형성 등을 조절할 수 있다.

도 22는 도 21의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 일 예시 그래프이다. 도 22를 참조하면, 4개의 다중모드 특성과 더불어 노치가 형성된 주파수 필터링 특성이 나타남을 알 수 있다.

도 23은 본 발명의 제14실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 23의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 23에 도시된 본 발명의 제14실시예에 따른 공진기는 상기 도 21에 도시된 제13실시예의 구조가 이중으로 형성된 구조이다.

즉, 상기 도 23에 도시된 공진기의 구조와 동일한 구조를 가지는 제1공진기(16-1) 및 제2공진기(16-2)가 형성되며, 제1공진기(16-1)의 출력측과 제2공진기(16-2)의 입력측이 커플링 창(1640)에 의해 서로 연결되게 구성될 수 있다. 커플링 창(1640)에는 커플링이 보다 잘 이루어지 지도록, 캐비티의 바닥면에서 신장되게 형성되는, 커플링 구조물(1642)이 추가적으로 설치될 수 있다.

도 24는 도 23의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성을 나타낸 일 예시 그래프이다. 도 24를 참조하면, 8단 필터에 해당하는 주파수 필터링 특성이 나타남을 알 수 있다.

도 25는 본 발명의 제15실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 25의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 25에 도시된 본 발명의 제15실시예에 따른 공진기는 상기 도 21에 도시된 제13실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(1700)와; 4개의 공진 암(1711, 1712, 1713, 1714)과; 제1 내지 제4 공진레그(1721, 1722, 1723, 1724)를 구비한다.

다만, 제15실시예에서는, 상기 도 21에 도시된 제13실시예와는 달리, 제1 내지 제4 공진 암(1711-1714)의 길이가 동일하게 형성되며, 4개의 공진 암(1711-1714)의 전체 구조의 중심 위치에, 전기적으로 플로팅되게 설치되며, 4개의 공진 암(1711-1714) 간의 신호 커플링 및 이에 따른 공진 모드간의 커플링 조정을 위해, 예를 들어 원기둥, 또는 디스크 형태의 금속성 튜닝 구조물(1741)이 더 설치된다. 이러한 튜닝 구조물(1741)은 해당 튜닝 구조물이 없는 경우와 비교하여 커플링 공진 암들 상호간의 커플링이 보다 잘 이루어지도록 하여 필터의 전체적인 대역폭을 보다 넓어지게 한다. 이러한 제15실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도 26에 도시된 바와 같다.

도 27은 본 발명의 제16실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 27의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 27에 도시된 본 발명의 제16실시예에 따른 공진기는 상기 도 25에 도시된 제15실시예의 구조와 유사하게, 캐비티(1800)와; 4개의 공진 암(1811, 1812, 1813, 1814)과; 제1 내지 제4 공진레그(1821, 1822, 1823, 1824)를 구비한다.

다만, 도 27에 도시된 제16실시예에서는, 상기 도 25에 도시된 제15실시예와는 달리, 4개의 공진 암(1811-1814)의 전체 구조의 중심 위치에, 전기적으로 플로팅되는 튜닝 구조물을 구비하지 않고, 하우징(미도시)의 상단에서 종래와 유사하게 커버 등을 관통하는 방식으로 설치될 수 있는 튜닝 나사(1843)를 구비한다. 이러한 튜닝 나사(1843)를 통해 4개의 공진 암(1711-1714) 간의 신호 커플링 및 이에 따른 공진 모드간의 커플링 조정 및 공진 주파수 튜닝 작업을 수행할 수 있다. 이러한 제16실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도 28에 도시된 바와 같다.

도 29는 본 발명의 제17실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 29의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 29에 도시된 본 발명의 제17실시예에 따른 공진기는 상기 도 27에 도시된 제16실시예의 구조가 이중으로 형성된 구조이다.

즉, 도 29에 도시된 제17실시예에 따른 공진기는 상기 도 27에 도시된 공진기의 구조와 동일한 구조를 가질 수 있는 제1공진기(19-1) 및 제2공진기(19-2)가 형성되며, 제1공진기(19-1)의 출력측과 제2공진기(19-2)의 입력측이 커플링 창(1940)에 의해 서로 연결되게 구성될 수 있다. 커플링 창(1940)에는 커플링이 보다 잘 이루어지 지도록 커플링 구조물(1942)이 추가적으로 설치될 수 있다. 이러한 제17실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도 30에 도시된 바와 같다.

도 31은 본 발명의 제18실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 29의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 31에 도시된 본 발명의 제18실시예에 따른 공진기는 상기 도 29에 도시된 제17실시예의 구조와 유사하게 제1공진기(20-1) 및 제2공진기(20-2)가 결합된 구조이다.

다만, 제1공진기(20-1)는 상기 도 21에 도시된 바와 같은 제13실시예와 동일한 구조를 가지며, 제2공진기(20-2)는 상기 도 27에 도시된 바와 같은 제16실시예와 동일한 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1공진기(20-1)와 제2공진기(20-2)는 서로 다른 구조를 가진다. 이와 같이, 본 제18실시예에서 예시한 구조외에도, 상기한 실시예들에 따른 다양한 구조의 공진기가 이중으로 결합되게 구현할 수 있다. 제18실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도 32에 도시된 바와 같다.

도 33은 본 발명의 제19실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 33의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 33에 도시된 본 발명의 제19실시예에 따른 공진기는 상기 언급한 다른 실시예들의 구조와 유사하게, 캐비티(2100)와; 4개의 공진 암(2111, 2112, 2113, 2114)과; 제1 내지 제4 공진레그(2121, 2122, 2123, 2124)를 구비한다.

다만, 도 33에 도시된 제19실시예에서는, 상기 다른 실시예들의 구조와는 달리, 적어도 한 쌍의 공진 암은 판 형태를 가진다는 점에서 주요한 차이점이 있다. 예를 들어 도 33에서는 4개의 공진 암(2111-2114)이 모두 비교적 넓은 판 형태를 가짐이 도시되고 있다 이때, 제1 내지 제4 공진 암(2111-2114)은 사각형의 판 형태를 가질 수 있는데, 도 33의 예에서는 이와 더불어, 제1 내지 제4 공진 암(2111-2114) 각각은 A지점으로 표시한 바와 같이, 적어도 일 모서리 부분이 절삭된 형태를 가질 수 있다. 또한, 이와 더불어, B지점에서와 같이, 양 공진 암 사이에 격막이 추가로 더 설치될 수도 있다.

제1 내지 제4 공진 암(2111-2114)이 넓은 판 형태를 가지는 것은, 해당 필터가 비교적 큰 사이즈를 가지며(또한, 이와 더불어 캐비티가 넓은) 저주파 대역에 사용될 경우에 적용되기에 바람직한 구조로서, 공진 암과 하우징간의 커패시턴스 성분을 크게 하기 위한 구조이다. 또한, 이 경우에, 각 공진 암간의 커플링이 어려워지는 문제를 해결하고자, 상기와 같이, 제1 내지 제4 공진 암(2111-2114)이 사각형의 판 형태를 가지게 함으로써, 서로간의 커플링이 보다 원활히 이루어지게 구성할 수 있다. 또한, 상기에서, 제1 내지 제4 공진 암(2111-2114)은 각각 일 모서리 부분이 절삭된 형태를 가지는데, 이를 통해 서로간의 커플링 세기 또는 노치 발생 등을 조절하게 된다.

상기 도 33에 도시된 공진기의 구조에서 주요 다중모드 공진 특성은 도 34a 내지 도 34d에 도시된 바와 같다. 도 34a 내지 도 34d에서 각각의 (a)에는 E-field 특성이 도시되며, 각각의 (b)에는 H-field 특성이 도시된다.

도 35는 본 발명의 제20실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 35의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 35에 도시된 본 발명의 제20실시예에 따른 공진기는 상기 도 33에 언급된 제19실시예에 따른 공진기의 구조와 유사하게, 캐비티(2200)와; 4개의 공진 암(2211, 2212, 2213, 2214)과; 제1 내지 제4 공진레그(2221, 2222, 2223, 2224)를 구비한다.

다만, 도 35에 도시된 제20실시예에서는, 상기 도 33에 도시된 제19실시예와는 달리, 4개의 공진 암(2211-2214)의 전체 구조의 중심 위치에, 하우징(미도시)의 상단에서 커버 등을 관통하는 방식으로 설치될 수 있는 튜닝 나사(2243)를 구비한다. 이러한 제20실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도 36에 도시된 바와 같다.

도 37은 본 발명의 제21실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 37의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 35에 도시된 본 발명의 제21실시예에 따른 공진기는 상기 도 33에 언급된 제19실시예에 따른 공진기의 구조와 유사하게, 캐비티(2300)와; 4개의 공진 암(2311, 2312, 2313, 2314)과; 제1 내지 제4 공진레그(2321, 2322, 2323, 2324)를 구비한다.

다만, 도 37에 도시된 제21실시예에서는, 4개의 공진 암(2311-2314)의 형태에서 상기 도 33에 도시된 제19실시예와 다소 다르게 변형된다. 즉, 도 37에 도시된 바와 같이, 제1 및 제4 공진 암(2311, 2314)은 상기 도 33에 도시된 제19실시예와 비교하여 일부 모서리 부분이 절삭되지 않은 온전한 사각형 형태를 가질 수 있으며, 제2 및 제3 공진 암(2312, 2313)에서 절삭되는 부위도 제19실시예와는 다르게 설계된다. 이러한 제21실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도 37에 도시된 바와 같다.

도 39는 본 발명의 제22실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 37의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 39에 도시된 본 발명의 제22실시예에 따른 공진기는 상기 도 33에 언급된 제19실시예에 따른 공진기의 구조와 유사하게, 캐비티(2400)와; 4개의 공진 암(2411, 2412, 2413, 2414)과; 제1 내지 제4 공진레그(2421, 2422, 2423, 2424)를 구비한다.

다만, 도 39에 도시된 제22실시예에서는, 4개의 공진 암(2411-2414)의 형태 등에서 상기 도 33에 도시된 제19실시예와 다소 다르게 변형된다. 즉, 도 39에 도시된 바와 같이, 제1 및 제4 공진 암(2411, 2414)은 상기 도 33에 도시된 제19실시예와 비교하여 절삭되는 모서리 부분가 다르게 설계되며, 판 형태의 크기 및 두께도 달리 설정된다. 아울러, 4개의 공진레그(2421-2424)의 두께도 달리 설계될 수 있다. 이러한 제22실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도 40에 도시된 바와 같다.

도 41은 본 발명의 제23실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 41의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 41에 도시된 본 발명의 제23실시예에 따른 공진기는 상기 언급한 다른 실시예들의 구조와 유사하게, 캐비티(2500)와; 4개의 공진 암(2511, 2512, 2513, 2514)과; 제1 내지 제4 공진레그(2521, 2522, 2523, 2524)를 구비한다.

이때, 도 41에 도시된 제23실시예에서는, 4개의 공진 암(2511-2514)이 상기 도 33에 도시된 제19실시예와 유사하게 비교적 넓은 판 형태를 가지며, 특히, 제1 내지 제4 공진 암(2511-2514)은 디스크 형태를 가질 수 있다. 이때, 제1 내지 제4 공진 암(2511-2514)에는 각 공진 암간의 커플링이 어려워지는 문제를 해결하기 위하여, 각각 디스크 구조에서 4개의 공진 암(2511-2514)의 전체 구조의 중심부로 연장하는 적절한 형상의 연장 구조물(도 41에서 A로 표시)이 형성된다. 이러한 연장 구조물에 의해 제1 내지 제4 공진 암(2511-2514)들이 전기적으로 상호 근접하게 되어, 상호간의 원활한 커플링이 이루어질 수 있다.

도 41의 예에서는 이와 더불어, 4개의 공진 암(2511-2514)의 전체 구조의 중심 위치에, 전기적으로 플로팅되게 설치되는 튜닝 구조물(2541)이 더 설치됨이 도시되고 있다. 이러한 제23실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도 42에 도시된 바와 같다.

도 43은 본 발명의 제24실시예에 따른 대역통과 필터에 해당하는 다중모드 공진기의 구조도로서, 도 43의 (a)에는 투과 사시, (b)에는 평면 구조, (c)에는 일 측면 구조를 나타내고 있다. 도 43에 도시된 본 발명의 제24실시예에 따른 공진기는 예를 들어, 상기 도 27에 도시된 제16실시예의 공진기의 구조와 동일한 구조를 가지는 제1공진기(26-1)와, 일반적인 구조의 싱글 모드 공진기와 동일한 구조를 가지는 제2공진기(26-2)가 서로 결합된 구성을 가진다. 즉, 제1공진기(26-1)의 출력측과 제2공진기(26-2)의 입력측이 커플링 창(2640)에 의해 서로 연결되게 구성될 수 있으며, 커플링 창(2640)에는 캐비티의 바닥면에서 신장되게 형성되는 커플링 구조물(2642)이 추가적으로 설치될 수 있다.

이와 같이, 일반적인 싱글 모드 구조의 공진기와 본 발명의 실시예들에 따른 공진기를 결합하는 것도 가능하며, 상기 도 44에 도시된 예에서는 본 발명의 상기한 실시예들에 따른 다양한 구조의 공진기가 일반적인 구조의 공진기와 결합되게 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 제24실시예의 공진기에 따른 주파수 필터링 특성은 도44에 도시된 바와 같다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 공진기가 구성될 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다.

예를 들어, 상기한 구조에서, 공진 주파수의 튜닝 및 각 공진 모드간의 커플링 조절을 위해 캐비티 내부의 다수의 위치에 다수의 튜닝 구조물이 추가로 더 설치될 수 있다. 이러한 튜닝 구조물은 상기 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 원기둥 형태를 가지며 마찬가지로 별도의 지지물에 의해 캐비티 내에 고정되게 설치될 수도 있으며, 종래의 필터 구조와 유사하게 하우징(또는 커버)을 관통하여 설치되는 캐비티 내로 삽입되는 튜닝 나사의 형태를 가질 수도 있다.

또한, 상기의 설명에서의 복수의 공진 암들이 4개인 것을 예로 들어 설명하였으나, 이외에 더 많은 수의 공진 암들이 하나의 캐비티 내에 설치되게 구성할 수도 있다. 그러한 경우에도, 해당 공진 암들의 수는 2의 배수로 설계될 수 있다.

또한, 상기 설명한 실시예들 중에서는 다중모두 공진기의 구조를 2개상 구비하여, 2중으로 중첩되게 연결된 구조를 개시하고 있으나, 마찬가지 방식으로, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 실시예들의 구조를 2단 또는 3단 이상으로 다중으로 연결하여 원하는 특성을 얻도록 필터 구조를 설계할 수 있다.

또한, 상기의 실시예들에서는, 상기 제1 내지 제4공진 암이 금속성 재질로 구성되는 것으로 설명하였으나, 이외에도, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 제1 내지 제4공진 암이 유전체 공진 소자와 유사하게 유전체 재질로 구성될 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

다중모드 공진기로서,
실질적으로 하나의 수용공간에 해당하는 하나의 캐비티가 마련된 하우징과;
상기 캐비티 내에서 상호간에 미리 설정된 간격으로 배치되고, 각각 공진 주파수에 대응되게 공진신호를 발생하며, 상호간의 복합적인 커플링에 의해 공진 신호를 발생하는 복수의 공진 암과,
상기 복수의 공진 암을 각각 지지하는 상기 하나의 캐비티 내에서 상기 하우징의 일면에 각각 고정되게 설치되는 복수의 공진레그(leg)를 포함하고,
상기 복수의 공진 암은 쌍을 이루어 서로 마주보게 배열되는 다중모드 공진기.
제1항에 있어서, 상기 복수는 2의 배수이고,
상기 캐비티의 중심에 설치되는 공진봉을 더 포함하는 다중모드 공진기.
제1항에 있어서, 상기 복수의 공진 암은 길이방향으로 길게 형성된 직육면체 형상인 것을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제3항에 있어서, 상기 복수의 공진 암은,
어느 한 쌍의 길이방향 길이가 다른 한 쌍의 길이방향 길이와 서로 달리 설정됨을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제1항에 있어서, 상기 복수의 공진 암 중 어느 한 쌍은 판 형태인 것을 특징으로 하는 다중 모드 공진기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 공진 암의 전체 배치 구조의 중심에 전기적으로 플로팅(floating)되게 설치되는 튜닝 구조물을 더 포함함을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 공진 암의 전체 배치 구조의 중심 부위에, 상기 하우징의 상단에서 관통하는 방식으로 설치되는 튜닝 나사를 더 포함함을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 공진레그와 연결되어, 상기 복수의 공진 암 중 어느 한 쌍의 공진 암과 입출력 신호를 주고받는 입력 및 출력 프로브를 더 포함하는 다중모드 공진기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐비티는 다면체 형상인 것을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 공진 암의 배치 간격은 등간격인 것을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
각 쌍들은 상호간에 크로스 되게 배열되는 것을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 공진 암 중 적어도 하나의 적어도 일부 가장자리 부분은 절삭됨을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 공진 암 사이에는 적어도 하나 이상의 격막이 설치됨을 특징으로 하는 다중 모드 공진기.
제2항에 있어서, 상기 2의 배수는 4 인 것을 특징으로 하는 다중모드 공진기.
제14항에 있어서, 상기 복수의 공진 암과 상기 공진봉에 의해 발생되는 공진모드의 개수는,5개 인 것을 특징으로 하는 다중모드 공진기.