KR20210155296A

KR20210155296A - 웨이브가이드 필터

Info

Publication number: KR20210155296A
Application number: KR1020200072645A
Authority: KR
Inventors: 류지만; 김덕한; 장대훈
Original assignee: (주)파트론
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2021-12-22
Anticipated expiration: 2040-06-15
Also published as: WO2021256611A1; KR102363472B1

Abstract

본 발명은 웨이브가이드 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속홀을 갖는 웨이브가이드 필터에 관한 것이다.
본 발명의 일례에 따른 웨이브가이드 필터는 전도성 코팅층이 형성된 세라믹 블록; 세라믹 블록의 일면에 형성되는 입력단자 및 출력단자; 일면에 대향하는 타면에 형성되되, 입력단자에 대향되는 입력홈과 복수의 공진홈을 포함하는 제1 공진그룹 및 출력단자에 대향되는 출력홈과 복수의 공진홈을 포함하는 제2 공진그룹을 포함하는 공진부; 상기 제1 공진그룹 및 제2 공진그룹을 형성하는 각각의 공진홈 사이에 위치하는 복수개의 관통부; 제1 공진그룹 중 입력홈과 가장 먼 거리에 있는 공진홈과 상기 제2 공진그룹 중 출력홈과 가장 먼 거리에 있는 공진홈 사이에 위치하는 결합부; 및 제1 공진그룹 및 제2 공진그룹의 사이에 위치하고, 일 방향으로 배열된 복수의 차단홀을 포함하는 차단부;를 포함하고, 입출력 단자는 전도성 코팅층과 전기적으로 이격되되, 함몰홈과 주변에 금속 재질로 코팅되는 함몰 단자부; 및 함몰 단자부로부터 돌출되는 돌출 선로;를 포함한다.

Description

웨이브가이드 필터{Waveguide Filter}

본 발명은 웨이브가이드 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속홀을 갖는 웨이브가이드 필터에 관한 것이다.

웨이브가이드 필터는 널리 사용되는 공진홀을 가진 유전체 필터에 비해서 높은 주파수 대역에서 사용될 수 있다는 장점이 있다. 무선 통신의 데이터 트래픽이 증가함에 따라 최근에는 수십 GHz에 해당하는 높은 주파수 대역의 통신 기술이 도입되고 있고, 따라서 웨이브가이드 필터의 필요성이 더욱 증대되고 있다.

또한, 다른 형태의 종래의 웨이브가이드 필터는 복수의 유전체 재질의 모노블록을 연결하여 유전체 도파관 필터를 구현하였다. 구체적으로, 각각의 모노블록이 맞닿는 면에 금속 패턴을 형성하고, 상기 금속 패턴의 형상을 조절하여 필터의 RF 특성을 조절하였다. 그러나 이는 제조 공정이 복잡하고, 소형화에 한계가 있다는 문제가 있었다. 이러한 유전체 도파관 필터는 대한민국 공개특허 제10-2012-0104114호에 기재되어 있다. 따라서 필터의 RF 특성을 조절하는 공정이 간단하면서, 충분히 소형화가 가능한 유전체 도파관 필터에 대한 요구가 증가하고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0104114호

본 발명은 RF 특성을 조절하는 공정이 간소화되고 정확도가 개선된 구조를 가지며, 스퓨리어스(spurious) 특성이 개선된 구조를 갖는 웨이브가이드 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일례에 따른 웨이브가이드 필터는 표면에 전도성 코팅층이 형성된 세라믹 블록; 상기 세라믹 블록의 일면에 형성되는 입력단자 및 출력단자; 상기 일면에 대향하는 타면에 형성되되, 상기 입력단자에 대향되는 입력홈과 상기 입력홈으로부터 일 방향으로 배열된 복수의 공진홈을 포함하는 제1 공진그룹 및 상기 출력단자에 대향되는 출력홈과 상기 출력홈으로부터 상기 제1 공진그룹과 나란하게 배열된 복수의 공진홈을 포함하는 제2 공진그룹을 포함하는 공진부; 상기 제1 공진그룹 및 제2 공진그룹을 형성하는 각각의 공진홈 사이에 위치하는 복수개의 관통부; 상기 제1 공진그룹 중 상기 입력홈과 가장 먼 거리에 있는 공진홈과 상기 제2 공진그룹 중 상기 출력홈과 가장 먼 거리에 있는 공진홈 사이에 위치하는 결합부; 및 상기 제1 공진그룹 및 상기 제2 공진그룹의 사이에 위치하고, 상기 일 방향으로 배열된 복수의 차단홀을 포함하는 차단부;를 포함하고, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자는 상기 전도성 코팅층과 전기적으로 이격되되, 상기 세라믹 블록의 내측으로 함몰된 함몰홈과 상기 함몰홈 내부와 주변에 금속 재질로 코팅되는 함몰 단자부; 및 상기 함몰 단자부로부터 돌출되는 돌출 선로;를 포함한다.

여기서, 상기 돌출 선로의 주변으로 상기 전도성 코팅층이 이격되어 위치하되, 상기 돌출 선로를 중심으로 상기 돌출 선로의 일측과 상기 전도성 코팅층 사이의 제1 이격 간격은 상기 돌출 선로의 타측과 상기 전도성 코팅층 사이의 제2 이격 이격 간격과 다를 수 있다.

아울러, 상기 돌출 선로의 선폭은 상기 제1, 2 이격 간격보다 작고, 상기 돌출 선로의 길이는 상기 함몰홈의 직경보다 크고, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이의 간격보다 작을 수 있다.

또한, 상기 입력 단자에 구비된 돌출 선로와 상기 출력 단자에 구비된 돌출 선로는 서로 반대 방향 쪽으로 돌출될 수 있다.

제1 공진그룹은 상기 입력홈, 상기 입력홈과 인접하는 제1 공진홈 및 상기 입력홈과 가장 먼거리에 있는 제2 공진홈을 포함할 수 있다.

관통부는, 상기 입력홈과 상기 제1 공진홈 사이에 위치하는 제1 관통부; 및 상기 제1 공진홈과 상기 제2 공진홈 사이에 위치하고, 제1 관통부보다 상기 일 방향에 직교하는 방향으로 더 길게 연장된 제2 관통부를 포함할 수 있다.

차단부는 상기 입력홈 및 제1 공진홈과 인접하고 상기 결합부는 제2 공진홈과 인접하여 위치할 수 있다.

관통부는 상기 세라믹 블록을 상기 일면에서 상기 타면까지 관통하고, 상기 관통부가 상기 일면 및 상기 타면에 형성하는 개구는 사각형으로 형성될 수 있고, 개구는 상기 일 방향에 직교하는 방향으로 긴 장방향으로 형성될 수 있다.

관통부는 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고, 상기 제2 관통부의 개구는 상기 제1 관통부의 개구보다 상기 일 방향에 직교하는 방향으로 더 길게 연장될 수 있다.

관통부는 인접한 공진홈들의 중심부를 잇는 중심선보다 외측에 치우치게 위치할 수 있다.

결합부는 상기 세라믹 블록의 타면에 홈으로 형성되고, 타면에 형성하는 개구는 사각형으로 형성될 수 있다.

개구는 상기 차단홀의 배열 방향으로 긴 장방형으로 형성될 수 있다.

차단홀의 개구의 크기는 상기 공진홈의 개구보다 작고, 다수 개로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터는 RF 특성을 조절하는 공정이 간단하고 공정의 정확도를 확보하기 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터는 웨이브가이드 필터에 구비된 입출력 단자에 돌출 선로를 구비함으로써, 웨이브가이드 필터의 웨이브가이드 필터의 스퓨리어스(spurious) 특성을 크게 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터의 배면을 설명하기 위한 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 입출력 단자의 돌출 선로의 효과를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 도 2의 (b)에서 입출력 단자의 돌출 선로에 대한 변경예를 설명하기 위한 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함하는’의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터에 대해서 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터(1)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터(1)의 배면을 설명하기 위한 도로서, 도 2의 (a)는 웨이브가이드 필터(1)의 배면사시도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에서 입력 단자(200) 및 출력 단자(300)가 형성된 B 부분을 확대한 확대도이다.

본 발명의 웨이브가이드 필터(1)는 원하는 주파수 대역만을 통과시키기 위해서 주로 무선통신을 위한 기기에 탑재된다. 특히, 많은 전력을 이용하는 위성이나 이동통신기지국에 탑재될 수 있다. 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)는 고대역의 주파수를 사용하는 기기에서 전송손실을 최소한으로 하기 위해서 제작된 필터로서 공진현상(Resonance Phenomenon)을 이용한다.

본 발명의 웨이브가이드 필터(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 세라믹 블록(100), 입력단자(200), 출력단자(300), 공진부(400), 관통부(500), 결합부(600) 및 차단부(700)를 포함한다.

세라믹 블록(100)은 전체적으로 육면체 형태로 형성되며, 내부에 절연성 재질인 세라믹 재질이 위치하고, 표면에 전도성 코팅층(110)이 코팅되어 형성될 수 있다.

세라믹 블록(100)의 일면에는 입력단자(200)와 출력단자(300)가 형성되고, 그 일면에 대향하는 타면에는 공진부(400), 관통부(500), 결합부(600) 및 차단부(700)가 형성된다.

첨부의 도 1을 기준으로는 세라믹 블록(100)의 일면이 하면에 해당하고, 타면이 상면에 해당한다.

입력단자(200) 및 출력단자(300)는 세라믹 블록(100)의 일면에 각각 1개씩 대칭적으로 형성된다. 입력단자(200) 및 출력단자(300)는 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)가 전기적으로 외부 기기와 연결될 수 있도록 기능한다.

입력단자(200) 및 출력단자(300)는 주변의 전도성 코팅층(110)과 공간적으로 이격되고, 전기적으로 분리될 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이 입출력단자(200, 300)와 주변의 전도성 코팅층(110) 사이의 이격된 공간에는 절연부가 위치할 수 있고, 이에 따라 입출력단자(200, 300)는 각각 절연부에 둘러싸인 형태로 형성될 수 있다.

절연부는 세라믹 블록(100)의 표면에 전도성 코팅층(110)이 형성되는 않고, 세라믹이 노출되는 부분일 수 있다. 이때, 절연부는 입력단자(200) 또는 출력단자(300)를 둘러싸는 원형의 고리형태로 형성될 수 있다.

이와 같은 입력 단자(200)와 출력 단자(300)는 함몰 단자부(P1)와 돌출 선로(P2)를 포함할 수 있다. 함몰 단자부(P1)는 함몰홈과 함몰홈 내부와 주변에 금속 재질로 코팅될 수 있다.

일례로, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 함몰 단자부(P1)는 일례로, 금속 재질의 외곽 라인이 원형으로 형성될 수 있으며, 원형의 외곽 라인 내측으로 세라믹 블록의 내측으로 함몰된 함몰홈이 구비되되, 함몰홈의 내부면은 금속 재질로 코팅될 수 있다. 여기서, 함몰 단자부(P1)에 구비되는 금속 재질은 전도성 코팅층(110)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.

돌출 선로(P2)는 함몰 단자부(P1)로부터 금속 재질이 돌출되어 가늘고 길게 연장될 수 있다. 여기서, 입력 단자(200)에 구비된 돌출 선로(P2)와 출력 단자(300)에 구비된 돌출 선로(P2)는 서로 반대 방향 쪽으로 돌출될 수 있다.

이와 같은 돌출 선로(P2)는 본 발명의 일례에 따른 웨이브가이드 필터(1)가 밴드 패스(band pass)시키는 중심 주파수의 기수배에 해당하는 대역의 고조파(harmonic wave) 성분을 억제하고, 웨이브가이드 필터(1)의 잡음을 적절히 제한하여 웨이브가이드 필터(1) 자체의 스퓨리어스(spurious) 특성을 개선할 수 있다.

이와 같은 돌출 선로(P2)에 의해 개선되는 특성에 대해서는 돌출 선로(P2)의 구성에 대해 구체적으로 설명한 이후, 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이와 같은 돌출 선로(P2) 역시, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 주변에 전도성 코팅층(110)이 이격되어 위치할 수 있으며, 돌출 선로(P2)를 중심으로 돌출 선로(P2)의 일측과 전도성 코팅층(110) 사이의 제1 이격 간격(D1)은 돌출 선로(P2)의 타측과 전도성 코팅층(110) 사이의 제2 이격 간격(D2)과 다를 수 있다.

또한, 돌출 선로(P2)의 선폭(W1)은 제1, 2 이격 간격(D1, D2)보다 작고, 돌출 선로(P2)의 길이(L1)는 함몰홈의 직경(R1)보다 크고, 입력 단자(200)와 출력 단자(300) 사이의 간격(L2)보다 작을 수 있다.

이와 같은 돌출 선로(P2)와 관련된 제1, 2 이격 간격(D1, D2) 및 돌출 선로(P2)의 선폭(W1)과 길이(L1)에 따라, 원하는 n번째 고조파 성분의 크기를 감쇄시킬 수 있고, 이에 따라 웨이브가이드 필터(1)의 잡음 성분을 개선할 수 있다.

공진부(400)는 세라믹 블록(100)의 일면에 대향하는 타면에 형성된다. 공진부(400)는 복수개의 공진홈으로 이루어진다. 공진부(400)는 복수개의 공진홈으로 이루어지고 서로 대칭되도록 마주보는 제1 공진그룹(410) 및 제2 공진그룹(420)을 포함할 수 있다.

제1 공진그룹(410)은 복수개의 공진홈 예를 들어서, 3개 이상의 공진홈으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상술한 입력단자(200)에 대향하도록 타면에 형성되는 입력홈(411), 입력홈(411)과 가장 가까이 위치한 제1 공진홈(412) 및 입력홈(411)과 가장 멀리 위치한 제2 공진홈(413)을 포함할 수 있다. 입력홈(411), 제1 공진홈(412) 및 제2 공진홈(413)은 세라믹 블록(100)의 타면에서 내측방향으로 파인 원통형의 홈으로 형성될 수 있다. 입력홈(411), 제1 공진홈(412) 및 제2 공진홈(413)은 일 방향으로 배열되도록 형성될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 것과 같이 입력홈(411), 제1 공진홈(412) 및 제2 공진홈(413)의 중심부를 잇는 중심선(414)이 일직선으로 형성될 수 있다.

제2 공진그룹(420)은 복수개의 공진홈 예를 들어서, 3개 이상의 공진홈으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상술한 출력단자(300)에 대향하도록 타면에 형성되는 출력홈(423), 출력홈(423)과 가장 멀리 위치한 제3 공진홈(421) 및 출력홈(423)과 가장 가까이 위치한 제4 공진홈(422)을 포함할 수 있다. 출력홈(423), 제3 공진홈(421) 및 제4 공진홈(422)은 세라믹 블록(100)의 타면에서 내측방향으로 파인 원통형의 홈으로 형성될 수 있다. 출력홈(423), 제3 공진홈(421) 및 제4 공진홈(422)은 일 방향으로 배열되도록 형성될 수 있다. 이를 통해 제2 공진그룹(420)을 구성하는 공진홈들은 제1 공진그룹(410)을 구성하는 공진홈들과 평행하도록 배열될 수 있다.

상술한 바를 토대로 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)의 기능적인 측면을 살펴보면, 입력단자(200)에 인가된 전기신호가 제1 공진그룹(410)과 제2 공진그룹(420)의 공진홈들에 의해 특정한 주파수 특성을 띄게 되고, 이러한 전기신호가 출력단자(300)에 의해 외부 기기에 인가될 수 있다.

구체적으로, 입력단자(200)를 통해 인가된 전기신호는 입력홈(411), 제1 공진홈(412), 제2 공진홈(413), 제3 공진홈(421), 제4 공진홈(422) 및 출력홈(423)을 순차적으로 통과하면서 진행한다. 공진부를 통과하면서 특정한 주파수 특성을 띄게 된 전기신호는 출력단자(300)를 통해 외부로 출력된다.

공진부(400)를 형성하는 각각의 공진홈 사이에는 복수개의 관통부(500)가 형성될 수 있다. 관통부(500)는 일면에서 타면까지 관통하는 형태로 형성된다. 또한, 관통부(500)가 일면 또는 타면에 형성하는 개구는 사각형으로 형성될 수 있다. 관통부(500)의 개구는 일 방향에 직교하는 방향으로 긴 장방형으로 형성될 수 있다.

관통부(500)는 제1 관통부(510), 제2 관통부(520), 제3 관통부(530) 및 제4 관통부(540)를 포함할 수 있다. 제1 관통부(510)는 입력홈(411)과 제1 공진홈(412) 사이에 위치한다. 제2 관통부(520)는 제1 공진홈(412)과 제2 공진홈(413) 사이에 위치한다. 이때 제2 관통부(520)는 일 방향에 직교하는 방향으로 제1 관통부(510)보다 장방형으로 더 길게 연장될 수 있다. 제1 관통부(510) 및 제2 관통부(520)는 인접한 공진홈들 구체적으로 입력홈(411), 제1 공진홈(412) 및 제2 공진홈(413)의 중심부를 잇는 중심선(414)보다 외측에 치우치게 위치할 수 있다.

제3 관통부(530)는 제3 공진홈(421)과 제4 공진홈(422) 사이에 위치한다. 제4 관통부(540)는 제4 공진홈(422)과 출력홈(423)에 위치한다. 이때 제3 관통부(530)는 일 방향에 직교하는 방향으로 제4 관통부(540)보다 장방형으로 더 길게 연장될 수 있다. 제3 관통부(530) 및 제4 관통부(540)는 인접한 공진홈들 구체적으로 출력홈(423), 제3 공진홈(421) 및 제4 공진홈(422)의 중심부를 잇는 중심선(414)보다 외측에 치우치게 위치할 수 있다.

이러한 관통부(500)의 형상과 배치를 통해서 입력단자(200)에 인가된 전기신호가 특정한 주파수 특성을 갖도록 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)를 튜닝할 수 있다. 즉, 관통부(500)의 형상과 배치를 변경하는 것은 간단한 공정의 변화만을 요구하므로, 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)는 RF 특성을 조절하는 공정이 비교적 간단하다. 또한, 관통부(500)의 형상이 복잡하지 않고 단순하므로 상대적으로 복잡한 형상을 갖는 것에 비하여 공정의 정확도를 확보하기 용이하다.

결합부(600)는 세라믹 블록(100)의 타면에서 내측방향으로 파인 홈으로 형성된다. 결합부(600)는 제1 공진그룹(410) 중 입력홈(411)과 가장 먼 거리에 있는 공진홈과 제2 공진그룹(420) 중 출력홈(423)과 가장 먼 거리에 있는 공진홈 사이에 위치한다. 따라서, 결합부(600)는 제2 공진홈(413)과 제3 공진홈(421) 사이에 위치할 수 있다. 결합부(600)가 타면에 형성하는 개구는 사각형으로 형성될 수 있다. 이때, 결합부(600)의 개구는 일 방향으로 긴 장방형으로 형성될 수 있다.

차단부(700)는 제1 공진그룹(410) 및 제2 공진그룹(420)의 사이에 위치한다. 이때, 차단부(700)는 입력홈(411) 및 제1 공진홈(412)과 인접하여 위치한다. 차단부(700)는 일 방향으로 배열된 복수의 차단홀(710)을 포함한다. 차단부(700)의 차단홀(710)은 일면에서 타면까지 관통하는 형태로 형성된다. 또한, 차단홀(710)이 일면 또는 타면에 형성하는 개구는 원형으로 형성될 수 있다. 따라서, 차단홀(710)은 원통형의 홈 형태로 형성될 수 있다.

차단홀(710)의 개구의 크기는 공진홈의 개구의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 차단홀(710)은 제1 공진그룹(410)의 공진홈보다 다수개로 형성될 수 있다. 마찬가지로 차단홀(710)은 제2 공진그룹(420)의 공진홈보다 다수개로 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 제1 공진그룹(410) 및 제2 공진그룹(420)은 각각 3개의 공진홈을 포함하므로, 차단홀(710)은 그보다 많은 6개로 형성될 수 있다.

이러한 차단홀(710)의 형상과 배치를 통해서 입력단자(200)에 인가된 전기신호가 특정한 주파수 특성을 갖도록 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)를 튜닝할 수 있다. 즉, 차단홀(710)의 형상과 배치를 변경하는 것은 간단한 공정의 변화만을 요구하므로, 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)는 RF 특성을 조절하는 공정이 비교적 간단하다. 또한, 차단홀(710)의 형상이 복잡하지 않고 단순하므로 상대적으로 복잡한 형상을 갖는 것에 비하여 공정의 정확도를 확보하기 용이하다.

도 3은 고대역 주파수에서 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)의 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.

도 3을 참조하면, S1,2는 입력단자(200)에 전기신호를 인가했을 때 출력단자(300)에 인가되는 전기신호의 주파수 특성을 나타낸 그래프이며, S2,2는 입력단자(200)에 전기신호를 인가했을 때 입력단자(200)로 반사되는 전기신호의 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.

S1,2는 3.6 ~ 3.7GHz 대역에서 대역통과필터(Band Pass Filter)의 주파수 특성을 보인다. 즉, 해당 주파수 대역의 전기신호는 통과시키고 이 대역을 벗어난 전기신호는 제거하여 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)가 특정 대역에서 대역통과필터 기능을 수행할 수 있도록 한다.

S2,2는 3.6 ~ 3.7GHz 대역에서 대역차단필터(Band Reject Filter)의 주파수 특성을 보인다. 이는 본 발명의 웨이브가이드 필터(1)가 해당 주파수 대역의 전기신호를 잘 통과시켜서 입력단자(200)로 반사되는 주파수 응답이 적은 특성을 갖는 것을 의미한다.

본 발명의 일례에 따른 웨이브가이드 필터(1)는 제1, 2 공진그룹(410, 420) 사이에 위치하는 차단부(700)를 구비함으로써, 3.6 ~ 3.7GHz 대역에서 대역통과필터(Band Pass Filter)에서, 통과되는 주파수 대역에서, 입력 대비 출력되는 신호에 대한 삽입 손실(insertion loss) 또는 감쇄량(attenuation)을 최소화하여, 신호의 감쇄량을 최소화할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명과 같은 차단부(700)가 구비되지 않은 경우, 중심 주파수(예를 들어, 3.65Ghz)를 중심으로, 통과 대역의 에지(edge) 부분인 3.6GHz 주파수 근처 및 3.7GHz 주파수 근처에서 신호의 감쇄량이 증가하여, 출력되는 신호가 2dB 내지 3dB 정도 감쇄되는 특성이 있으나, 본 발명과 같이 차단부를 구비한 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이, 통과 대역의 에지(edge) 부분인 3.6GHz 주파수 근처 및 3.7GHz 주파수 근처에서도 중심 주파수(3.65Ghz)와 사실상 동일한 수준으로 감쇄량이 최소화되는 것을 확인할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 도 2에서 설명한 돌출 선로(P2)의 효과를 설명하기 위한 도로서, 도 4a는 입출력 단자(200, 300)에서 돌출 선로(P2)가 구비되지 않은 경우의 비교예를 나타내는 그래프이고, 도 4b는 본 발명과 같이, 입출력 단자(200, 300)에서 돌출 선로(P2)가 구비된 경우의 그래프를 나타내는 일례이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 입출력 단자(200, 300)에 돌출 선로(P2)가 구비되지 않은 경우, 통과대역보다 높은 대역에서 S1,2의 고조파(harmonic wave) 성분이 대략 -2dB 내지 -3dB까지 상승하는 것을 확인할 수 있다.

그러나, 도 4b에 도시된 바와 같이, 입출력 단자(200, 300)에 돌출 선로(P2)가 구비된 경우에는, 통과대역보다 높은 대역에서 S1,2의 고조파(harmonic wave) 성분이 대략 -10dB 아래로 유지하고 있어, 웨이브가이드 필터(1)의 스퓨리어스(spurious) 특성이 월등하게 개선되는 것을 확인할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터(1)는 RF 특성을 조절하는 공정이 간단하고 공정의 정확도를 확보하기 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브가이드 필터(1)는 웨이브가이드 필터(1)에 구비된 입출력 단자(200, 300)에 돌출 선로(P2)를 구비함으로써, 웨이브가이드 필터(1)의 스퓨리어스(spurious) 특성을 크게 개선할 수 있다.

본 발명의 입출력 단자(200, 300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 함몰 단자부(P1)로부터 어느 하나의 방향으로 돌출 선로(P2)가 연장되는 경우를 일례로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5는 도 2의 (b)에서 입출력 단자의 돌출 선로에 대한 변경예를 설명하기 위한 도이다.

본 발명의 변경예에 따른 돌출 선로는 제1 돌출 선로 부분(P2) 이외에 제2 돌출 선로 부분(P3) 및 제3 돌출 선로 부분(P4)을 더 포함할 수 있다.

제1 돌출 선로 부분(P2)은 함몰 단자부(P1)로부터 외측 방향으로 길게 연장될 수 있고, 제2 돌출 선로 부분(P3)은 제1 돌출 선로 부분(P2)의 끝단에서 제1 돌출 선로 부분(P2)과 교차하는 방향으로 연장될 수 있으며, 제3 돌출 선로 부분(P4)은 제2 돌출 선로 부분(P3)의 끝단에서 되는 제2 돌출 선로 부분(P3)과 교차하되, 제1 돌출 선로 부분(P2)과 나란한 방향으로 함몰 단자부(P1)를 향해 연장될 수 있다.

본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.

이상, 본 발명의 웨이브가이드 필터의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 웨이브가이드 필터
100: 세라믹 블록
110: 전도성 코팅층
200: 입력단자
300: 출력단자
400: 공진부
410: 제1 공진그룹
411: 입력홈
412: 제1 공진홈
413: 제2 공진홈
414: 중심선
420: 제2 공진그룹
421: 제3 공진홈
422: 제4 공진홈
423: 출력홈
500: 관통부
510: 제1 관통부
520: 제2 관통부
530: 제3 관통부
540: 제4 관통부
600: 결합부
700: 차단부
710: 차단홀
P1: 함몰 단자부
P2: 돌출 선로

Claims

표면에 전도성 코팅층이 형성된 세라믹 블록;
상기 세라믹 블록의 일면에 형성되는 입력단자 및 출력단자;
상기 일면에 대향하는 타면에 형성되되, 상기 입력단자에 대향되는 입력홈과 상기 입력홈으로부터 일 방향으로 배열된 복수의 공진홈을 포함하는 제1 공진그룹 및 상기 출력단자에 대향되는 출력홈과 상기 출력홈으로부터 상기 제1 공진그룹과 나란하게 배열된 복수의 공진홈을 포함하는 제2 공진그룹을 포함하는 공진부;
상기 제1 공진그룹 및 제2 공진그룹을 형성하는 각각의 공진홈 사이에 위치하는 복수개의 관통부;
상기 제1 공진그룹 중 상기 입력홈과 가장 먼 거리에 있는 공진홈과 상기 제2 공진그룹 중 상기 출력홈과 가장 먼 거리에 있는 공진홈 사이에 위치하는 결합부; 및
상기 제1 공진그룹 및 상기 제2 공진그룹의 사이에 위치하고, 상기 일 방향으로 배열된 복수의 차단홀을 포함하는 차단부;를 포함하고,
상기 입력 단자 및 상기 출력 단자는 상기 전도성 코팅층과 전기적으로 이격되되, 상기 세라믹 블록의 내측으로 함몰된 함몰홈과 상기 함몰홈 내부와 주변에 금속 재질로 코팅되는 함몰 단자부; 및 상기 함몰 단자부로부터 돌출되는 돌출 선로;를 포함하는 웨이브가이드 필터.
제1 항에 있어서,
상기 돌출 선로의 주변으로 상기 전도성 코팅층이 이격되어 위치하되,
상기 돌출 선로를 중심으로 상기 돌출 선로의 일측과 상기 전도성 코팅층 사이의 제1 이격 간격은 상기 돌출 선로의 타측과 상기 전도성 코팅층 사이의 제2 이격 이격 간격과 다른 웨이브가이드 필터.
제1 항에 있어서,
상기 돌출 선로의 선폭은 상기 제1, 2 이격 간격보다 작고,
상기 돌출 선로의 길이는 상기 함몰홈의 직경보다 크고, 상기 입력 단자와 상기 출력 단자 사이의 간격보다 작은 웨이브가이드 필터.
제1 항에 있어서,
상기 입력 단자에 구비된 돌출 선로와 상기 출력 단자에 구비된 돌출 선로는 서로 반대 방향 쪽으로 돌출되는 웨이브가이드 필터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 공진그룹은 상기 입력홈, 상기 입력홈과 인접하는 제1 공진홈 및 상기 입력홈과 가장 먼거리에 있는 제2 공진홈을 포함하는 웨이브가이드 필터.
제2 항에 있어서,
상기 관통부는,
상기 입력홈과 상기 제1 공진홈 사이에 위치하는 제1 관통부; 및
상기 제1 공진홈과 상기 제2 공진홈 사이에 위치하고, 제1 관통부보다 상기 일 방향에 직교하는 방향으로 더 길게 연장된 제2 관통부를 포함하는 웨이브가이드 필터.
제2 항에 있어서,
상기 차단부는 상기 입력홈 및 제1 공진홈과 인접하고 상기 결합부는 제2 공진홈과 인접하여 위치하는 웨이브가이드 필터.
제1 항에 있어서,
상기 관통부는 상기 세라믹 블록을 상기 일면에서 상기 타면까지 관통하고,
상기 관통부가 상기 일면 및 상기 타면에 형성하는 개구는 사각형으로 형성되는 웨이브가이드 필터.
제8 항에 있어서,
상기 개구는 상기 일 방향에 직교하는 방향으로 긴 장방향으로 형성되는 웨이브가이드 필터.
제9 항에 있어서,
상기 관통부는 제1 관통부 및 제2 관통부를 포함하고,
상기 제2 관통부의 개구는 상기 제1 관통부의 개구보다 상기 일 방향에 직교하는 방향으로 더 길게 연장되는 웨이브가이드 필터.
제1 항에 있어서,
상기 관통부는 인접한 공진홈들의 중심부를 잇는 중심선보다 외측에 치우치게 위치하는 웨이브가이드 필터.
제1 항에 있어서,
상기 결합부는 상기 세라믹 블록의 타면에 홈으로 형성되는 웨이브가이드 필터.
제12 항에 있어서,
상기 결합부가 상기 타면에 형성하는 개구는 사각형으로 형성되는 웨이브가이드 필터.
제13 항에 있어서,
상기 개구는 상기 차단홀의 배열 방향으로 긴 장방형으로 형성되는 웨이브가이드 필터.
제1 항에 있어서,
상기 차단홀의 개구의 크기는 상기 공진홈의 개구보다 작고, 다수 개로 형성되는 웨이브가이드 필터.