KR20220062994A - 대역통과필터 - Google Patents

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KR20220062994A
KR20220062994A KR1020200148818A KR20200148818A KR20220062994A KR 20220062994 A KR20220062994 A KR 20220062994A KR 1020200148818 A KR1020200148818 A KR 1020200148818A KR 20200148818 A KR20200148818 A KR 20200148818A KR 20220062994 A KR20220062994 A KR 20220062994A
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조영호
이세호
백형일
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주식회사 아모센스
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Abstract

비대칭 구조를 갖는 한쌍의 스터브 패턴을 배치하여 복수의 감쇄극(attenuation pole)을 형성하도록 한 대역통과필터를 제시한다. 제시된 대역통과필터는 베이스 기재, 베이스 기재에 배치된 제1 단자 패턴, 제1 단자 패턴과 이격되도록 베이스 기재에 배치된 제2 단자 패턴, 제1 형상으로 형성되고, 제1 단자 패턴과 연결되도록 베이스 기재에 배치된 제1 스터브 패턴 및 제1 형상과 다른 제2 형상으로 형성되고, 제2 단자 패턴과 연결되도록 베이스 기재에 배치된 제2 스터브 패턴을 포함한다.

Description

대역통과필터{BANDPASS FILTER}
본 발명은 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대역통과필터에 관한 것이다.
대역통과필터는 안테나에서 수신한 신호 중에서 통과 대역의 주파수 신호를 통과시키고, 통과 대역을 벗어난 주파수 신호를 제거/감쇄하는 소자이다. 이에, 대역통과필터는 통과 대역의 상/하부의 저지대역에서 우수한 감쇄 특성을 갖는 것이 필수적으로 요구된다.
최근 초광대역통신UWB, Ultra Wide Band)이 주목되면서 UWB 대역에서 신호의 정확한 필터링을 제공하는 대역통과필터에 대한 연구가 진행되고 있다. 고주파 대역에서의 정확한 필터링을 위해서는 통과대역 특성을 유지하면서 저지대역의 감쇄 특성을 증가시켜야한다.
저지대역의 감쇄 특성을 대역통과필터에서 형성되는 감쇄극의 수에 어느정도 비례하므로, 시장에서는 더 많은 감쇄극(transmission zero)을 형성할 수 있는 대역통과필터를 요구하고 있다.
한국등록특허 10-0372692
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 제안된 것으로 비대칭 구조를 갖는 한쌍의 스터브 패턴을 배치하여 복수의 감쇄극(attenuation pole)을 형성하도록 한 대역통과필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터는 베이스 기재, 베이스 기재에 배치된 제1 단자 패턴, 제1 단자 패턴과 이격되도록 베이스 기재에 배치된 제2 단자 패턴, 제1 형상으로 형성되고, 제1 단자 패턴과 연결되도록 베이스 기재에 배치된 제1 스터브 패턴 및 제1 형상과 다른 제2 형상으로 형성되고, 제2 단자 패턴과 연결되도록 베이스 기재에 배치된 제2 스터브 패턴을 포함한다.
이때, 제1 스터브 패턴 및 제2 스터브 패턴은 두께, 선폭, 길이 및 모양 중에서 적어도 하나가 서로 다르게 형성될 수 있다.
제1 스터브 패턴의 선폭은 제2 스터브 패턴의 선폭보다 가늘게 형성되고, 제1 스터브 패턴의 길이는 제2 스터브 패턴의 길이보다 길게 형성되고, 제1 스터브 패턴은 하나 이상의 굴곡이 형성될 수 있다.
제1 스터브 패턴의 면적은 제2 스터브 패턴의 면적과 동일하게 형성될 수 있다. 이때, 제1 스터브 패턴 및 제2 스터브 패턴은 오차범위 내에서 동일한 면적을 갖도록 형성될 수도 있다.
제1 단자 패턴 및 제2 단자 패턴은 두께, 선폭, 길이 및 모양이 동일하게 형성되고, 베이스 기재를 2분할하는 가상 직선을 중심으로 대칭되도록 배치되고, 가상 직선은 제1 스터브 패턴 및 제2 스터브 패턴 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터는 베이스 기재에 배치된 복수의 공진기 패턴을 더 포함하고, 복수의 공진기 패턴은 제1 단부가 접지 패턴과 연결되고, 제2 단부가 오픈된 공진기 패턴을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 공진기 패턴은 베이스 기재를 2분할하는 가상 직선을 중심으로 대칭되도록 배치되고, 가상 직선은 제1 스터브 패턴 및 제2 스터브 패턴 사이에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터는 베이스 기재의 상면 및 하면 중에서 한 면에 적층된 공진기 적층체를 더 포함하고, 공진기 적층체는 적어도 하나의 공진기 패턴이 형성된 하나 이상의 공진기 기판과 접지 패턴이 형성된 하나 이상의 접지 기판이 적층되어 형성될 수 있다.
이때, 공진기 기판에는 공진기 기판을 2분할하는 가상 직선을 중심으로 서로 대칭되는 복수의 공진기 패턴이 배치될 수 있다. 공진기 기판에는 공진기 기판을 2분할하는 가상 직선을 중심으로 대칭되는 형상으로 형성된 공진기 패턴이 배치될 수도 있다. 접지 패턴은 접지 기판을 2분할하는 가상 직선을 중심으로 대칭되는 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 대역통과필터는 비대칭 구조를 갖는 한쌍의 스터브 패턴을 배치함으로써, 대칭 구조를 갖는 종래의 대역통과필터에 비해 많은 수의 감쇄극을 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 대역통과필터는 비대칭 구조를 갖는 한쌍의 스터브 패턴을 배치하여 복수의 감쇄극을 형성함으로써, 광대역의 저지대역 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 대역통과필터는 한쌍의 스터브 패턴의 면적을 오차 범위 내에서 동일하게 유지하면서 길이, 폭, 모양 등을 다르게 구성함으로써, 통과대역 특성을 유지하면서 광대역의 저지대역 특성을 구현할수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터가 적용되는 장치의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 대역통과필터의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 4의 공진기 적층체를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 5의 제1 공진기 기판과 제2 공진기 기판에 형성된 공진기 패턴들의 연결 구조를 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 5의 제3 공진기 기판과 제4 공진기 기판에 형성된 공진기 패턴들의 연결 구조를 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 4의 스터브 기판을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터(100)는 안테나(10)와 신호처리 소자 사이에 배치되며, 안테나(10)에서 수신한 주파수 신호 중에서 특정 대역의 주파수 신호만을 신호처리소자(20)로 통과시킨다. 물론, 안테나(10)와 대역통과필터(100) 사이 및/또는 대역통과필터(100)와 신호처리소자(20) 사이에는 다른 소자, 다른 회로 등이 배치될 수 있다.
대역통과필터(100)는 대략 6.25㎓ 내지 8.25㎓ 정도의 통과대역을 갖는 UWB 안테나용 필터인 것을 일례로 하며, UWB 주파수 대역 이외의 고주파수 대역용 필터, RF 주파수 대역용 필터로 구성될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터(100)는 서로 대칭되는 스터브 패턴을 포함하는 종래의 대역통과필터와 다르게, 스터브 패턴이 서로 비대칭으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 비대칭은 스터브 패턴들의 두께, 선폭, 길이, 모양 중 적어도 하나가 서로 다른 것을 의미한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터(100)는 베이스 기재(110), 제1 단자 패턴(120), 제2 단자 패턴(130), 제1 스터브 패턴(140), 제2 스터브 패턴(150) 및 복수의 공진기 패턴(160)을 포함하여 구성된다.
베이스 기재(110)는 판상의 절연체로 구성된다. 베이스 기재(110)는 세라믹(Ceramic) 재질의 판상 기재로 구성된 것을 일례로 한다.
제1 단자 패턴(120)은 베이스 기재(110)의 제1 면에 배치된다. 제1 단자 패턴(120)은 도전성 재질로 형성되어, 베이스 기재(110)의 제1 면에 배치된다.
제2 단자 패턴(130)은 베이스 기재(110)의 제1 면에 배치된다. 제2 단자 패턴(130)은 도전성 재질로 형성되어, 베이스 기재(110)의 제1 면에 배치된다.
제2 단자 패턴(130)은 베이스 기재(110)의 제1 면에서 제1 단자 패턴(120)과 이격되어 배치된다. 일례로, 베이스 기재(110)의 제1 면이 제1 변(S1) 내지 제4 변(S4)을 갖는 사각형 형상인 것을 가정하면, 제1 단자 패턴(120)의 제1 단부는 베이스 기재(110)의 제1 변(S1)에 인접하여 배치되고, 제2 단자 패턴(130)의 제1 단부는 베이스 기재(110)의 제1 변(S1)과 대향되는 제3 변(S3)에 인접하여 배치된다. 이때, 제1 단자 패턴(120)의 제2 단부 및 제2 단자 패턴(130)의 제2 단부는 서로 마주하며 배치되되, 소정 간격 이격되도록 배치된다.
이때, 제1 단자 패턴(120) 및 제2 단자 패턴(130)은 대칭으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 단자 패턴(120) 및 제2 단자 패턴(130)은 두께, 선폭, 길이 및 모양이 동일하고, 베이스 기재(110)의 제2 변(S2)의 중심과 제4 변(S4)의 중심을 연결한 가상 직선(SL1)을 중심으로 좌우 대칭을 이루도록 배치된다.
여기서, 제1 단자 패턴(120)은 대역통과필터(100)의 입력부를 구성하는 입력 단자 패턴이고, 제2 단자 패턴(130)은 대역통과필터(100)의 출력부를 구성하는 출력 단자 패턴인 것을 일례로 한다. 물론, 제1 단자 패턴(120)이 출력 단자 패턴이고, 제2 단자 패턴(130)이 입력 단자 패턴일 수도 있다.
제1 스터브 패턴(140)은 베이스 기재(110)의 제1 면에 배치된다. 제1 스터브 패턴(140)은 도전성 재질로 형성되어, 베이스 기재(110)의 제1 면에 배치된다. 제1 스터브 패턴(140)은 베이스 기재(110)의 제1 면에서 제1 단자 패턴(120)과 연결되도록 배치된다. 이때, 제1 스터브 패턴(140)의 제1 단부는 제1 단자 패턴(120)과 전기적으로 연결된다.
제2 스터브 패턴(150)은 베이스 기재(110)의 제1 면에 배치된다. 제2 스터브 패턴(150)은 도전성 재질로 형성되어, 베이스 기재(110)의 제1 면에 배치된다. 제2 스터브 패턴(150)은 베이스 기재(110)의 제1 면에서 제2 단자 패턴(130)과 연결되도록 배치된다. 이때, 제2 스터브 패턴(150)의 제1 단부는 제2 단자 패턴(130)과 전기적으로 연결된다.
제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 서로 소정 간격 이격되도록 배치된다. 제1 스터브 패턴(140)의 제2 단부 및 제2 스터브 패턴(150)의 제2 단부는 서로 마주하며 소정 간격 이격되도록 배치된다. 이를 통해, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150) 사이에 교차결합이 발생하고, 교차결합에 의해 저지대역에서 감쇄극을 형성할 수 있다.
제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 서로 다른 면적을 갖는 경우 저지대역 특성의 저하가 발생한다. 즉, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)이 서로 다른 면적을 갖게되면 형성되는 감쇄극의 갯수가 감소하여 저지대역의 좁아지게된다.
이에, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 오차 범위 내에서 동일한 면적을 갖도록 형성된다. 상대적으로 좁은 제1 면적을 갖는 스터브 패턴의 면적은 상대적으로 넓은 제2 면적을 갖는 스터브 패턴의 면적의 90% 이상으로 형성된다. 일례로, 제1 스터브 패턴(140)이 제2 스터브 패턴(150)보다 좁은 면적으로 형성된 경우, 제1 스터브 패턴(140)은 제2 스터브 패턴(150)의 면적의 90% 이상의 면적을 갖도록 형성된다. 이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터(100)는 통과대역 특성을 유지할 수 있다.
제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 서로 비대칭 구조를 갖도록 형성된다. 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 두께, 선폭, 길이, 모양 중 적어도 하나가 다르게 형성된다. 이때, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 두께, 선폭, 길이, 모양이 서로 다를 수록 형성되는 감쇄극의 갯수가 증가한다.
이에, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)의 두께, 선폭, 길이, 모양의 차이를 더 크게할 수도록 감쇄극의 갯수가 증가하지만, 면적이 달라지면 통과대역 특성이 저하된다. 따라서, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 면적이 오차 범위 내에서 동일한 면적을 가지면서, 두께, 선폭, 길이. 모양 중 적어도 하나가 다르게 형성된다.
이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터(100)는 통과대역 특징을 유지하면서, 저지대역을 확장하여 저지대역 특성을 향상시킬 수 있다.
다시 말해, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150) 중에서 하나의 스터브 패턴의 폭이 다른 스터브 패턴의 폭보다 좁게(가늘게) 형성된다. 이때, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 오차 범위 내에서 동일한 면적으로 형성되어야 하므로, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150) 중에서 폭이 좁게 형성된 하나의 전체 길이는 다른 스터브 패턴의 전체 길이보다 길게 형성된다.
일례로, 제1 스터브 패턴(140)은 폭은 제1 폭을 갖고, 제2 스터브 패턴(150)의 폭은 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 갖도록 형성된다. 이때, 제1 스터브 패턴(140)의 전체 길이는 제1 길이로 형성되면, 제2 스터브 패턴(150)은 제1 길이보다 긴 제2 길이를 갖도록 형성된다. 이를 통해, 제1 스터브 패턴(140)과 제2 스터브 패턴(150)의 면적을 오차 범위 내에서 동일하게 형성할 수 있다.
한편, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150)은 소정 간격 이격되어야 교차 결합이 발생하여 감쇄극을 형성할 수 있는데, 어느 하나의 스터브 패턴의 전체 길이가 증가하게 되면 두 스터브 패턴 사이의 이격 간격이 설정 간격보다 좁게 형성될 수밖에 없다. 이 경우, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150) 사이의 교차 결합이 원활하게 형성되지 않아 감쇄극의 갯수가 줄어들게 되며, 이는 저지대역 특성의 저하로 연결된다.
이에, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150) 사이의 이격 간격을 유지하기 위해서, 제1 스터브 패턴(140) 및 제2 스터브 패턴(150) 중에서 전체 길이가 길게 형성된 하나의 스터브 패턴에 굴곡부(B)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 스터브 패턴(140)의 제2 단부 및 제2 스터브 패턴(150)의 제2 단부는 베이스 기재(110)의 네변 중에서 서로 다른 변을 마주하도록 배치될 수 있다.
일례로, 제1 스터브 패턴(140)의 전체 길이가 제1 길이로 형성되고, 제2 스터브 패턴(150)의 전체 길이가 제1 길이보다 긴 제2 길이로 형성된 경우, 제2 스터브 패턴(150)에는 하나 이상의 굴곡부(B)가 형성된다.
복수의 공진기 패턴(160)은 베이스 기재(110)의 제1 면 또는 제2 면에 형성된다. 공진기 패턴(160)의 제1 단부는 접지 패턴(미도시)과 연결되어 접지되고, 공진기 패턴(160)의 제2 단부는 오픈된다. 이를 통해, 복수의 공진기 패턴(160)은 공진 결합을 구성하며, 공진기 패턴(160)은 인접한 다른 공진기 패턴(160)과 전자기적으로 결합(즉, 커플링)되어 감쇄극을 형성한다.
복수의 공진기 패턴(160)은 대칭으로 형성 및 배치될 수 있다. 즉, 복수의 공진기 패턴(160)은 베이스 기재(110)의 제2 변(S2)의 중심과 제4 변(S4)의 중심을 연결한 가상 직선(SL1)을 중심으로 좌우 대칭을 이루도록 배치되며, 가상 직선(SL1)을 중심으로 대칭되는 공진기 패턴(160)들이 두께, 선폭, 길이 및 모양이 동일하게 형성된다.
일례로, 복수의 공진기 패턴(160)은 제1 공진기 패턴(160a), 제2 공진기 패턴(160b), 제3 공진기 패턴(160c) 및 제4 공진기 패턴(160d)을 포함하여 구성된다.
제1 공진기 패턴(160a)은 베이스 기재(110)의 제1 변(S1)에 인접하여 배치되고, 제2 공진기 패턴(160b)은 베이스 기재(110)의 제3 변(S3)에 인접하여 배치된다. 이때, 제1 공진기 패턴(160a) 및 제2 공진기 패턴(160b)은 두께, 선폭, 길이 및 모양이 동일하게 형성되며, 베이스 기재(110)의 제2 변(S2)의 중심과 제4 변(S4)의 중심을 연결한 가상 직선(SL1)을 중심으로 좌우 대칭을 이루도록 배치된다.
제3 공진기 패턴(160c) 및 제4 공진기 패턴(160d)은 제1 공진기 패턴(160a)과 제2 공진기 패턴(160b) 사이에 배치된다. 제3 공진기 패턴(160c)은 제1 공진기 패턴(160a)에 인접하도록 배치되고, 제4 공진기 패턴(160d)은 제2 공진기 패턴(160b)에 인접하도록 배치된다. 이때, 제3 공진기 패턴(160c) 및 제4 공진기 패턴(160d)은 두께, 선폭, 길이 및 모양이 동일하게 형성되며, 베이스 기재(110)의 제2 변(S2)의 중심과 제4 변(S4)의 중심을 연결한 가상 직선(SL1)을 중심으로 좌우 대칭을 이루도록 배치된다.
한편, 도 4를 참조하면, 대역통과필터(100)는 공진기 적층체(200)와 스터브 기판(300)이 적층된 적층형 대역통과필터로 구성될 수도 있다.
여기서, 도 4에서는 스터브 기판(300)이 공진기 적층체(200)의 하부에 배치된 것을 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 공진기 적층체(200)의 상부에 배치되거나, 공진기 적층체(200)를 구성하는 공진기 기판들 사이에 개재되어 공진기 적층체(200) 내부에 배치될 수도 있다.
또한, 도 4는 대역통과필터(100)의 일례를 도시한 것으로, 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터(100)의 적층 구조를 한정하는 것은 아니다. 특히, 공진기 적층체(200)의 경우 다양한 형태의 적층 구조가 이미 공개되어 있고, 본 발명의 실시 예에 따른 대역통과필터(100)를 구성하기 위해 공개된 공진기 적층체(200)가 사용될 수도 있다.
공진기 적층체(200)는 하나 이상의 공진기 패턴이 형성된 복수의 공진기 기판 및 접지 패턴이 형성된 복수의 접지 시트가 적층되어 구성된다. 여기서, 공진기 기판은 세라믹 재질의 기재에 도전성 재질의 공진기 패턴을 인쇄하여 형성된 기판이고, 접지 기판은 세라믹 재질의 기재에 도전성 재질의 접지 패턴을 인쇄하여 형성된 기판이다.
일례로, 도 5를 참조하면, 공진기 적층체(200)는 제1 공진기 패턴(211)이 형성된 제1 공진기 기판(210), 제1 접지 패턴(222)이 형성된 제1 접지 기판(220), 제2 공진기 패턴(232) 및 제3 공진기 패턴(234)이 형성된 제2 공진기 기판(230), 제4 공진기 패턴(242) 및 제5 공진기 패턴(244)이 형성된 제3 공진기 기판(240), 제2 접지 패턴(252)이 형성된 제2 접지 기판(250) 및 제6 공진기 패턴(262) 및 제7 공진기 패턴(264)이 형성된 제4 공진기 기판(260)이 적층되어 구성될 수 있다.
제1 공진기 기판(210)은 공진기 적층체(200)의 최상부에 배치된다. 제1 공진기 기판(210)에 형성된 제1 공진기 패턴(211)은 좌우 대칭으로 구성된 제1 패턴(212) 및 제2 패턴(213)과, 제1 패턴(212) 및 제2 패턴(213)이 공유하는 제3 패턴(214)을 포함한다.
제1 패턴(212)은 제2 공진기 기판(230)에 형성된 제2 공진기 패턴(232)과 연결된다. 제1 패턴(212)의 제1 단부는 제1 공진기 기판(210) 및 제1 접지 기판(220)을 관통하는 비아 홀을 통해 제2 공진기 패턴(232)의 제1 단부와 연결된다.
제2 패턴(213)은 제2 공진기 기판(230)에 형성된 제3 공진기 패턴(234)과 연결된다. 제2 패턴(213)의 제1 단부는 제1 공진기 기판(210) 및 제1 접지 기판(220)을 관통하는 비아 홀을 통해 제3 공진기 패턴(234)의 제1 단부와 연결된다.
제3 패턴(214)은 제1 패턴(212) 및 제2 패턴(213)과 연결되어 제1 공진기 패턴(211)을 구성한다. 즉, 제3 패턴(214)의 제1 단부는 제1 패턴(212)의 제2 단부 및 제2 패턴(213)의 제2 단부와 연결되어 제1 공진기 패턴(211)을 구성한다. 이때, 제3 패턴(214)의 제2 단부는 제1 공진기 기판(210)을 관통하는 비아 홀을 통해 제1 접지 패턴(222)과 연결된다.
제1 접지 기판(220)은 제1 공진기 기판(210)의 하부에 배치된다. 제1 접기 기판에 형성된 제1 접지 패턴(222)은 제1 공진기 패턴(211) 및 제2 접지 패턴(252)과 연결된다. 제1 접지 패턴(222)은 제1 공진기 기판(210)을 관통하는 비아 홀을 통해 제1 공진기 패턴(211; 즉, 제3 패턴(214)의 제2 단부)과 연결된다. 제1 접지 기판(220)은 제2 공진기 기판(230) 및 제3 공진기 기판(240)을 관통하는 비아 홀등을 통해 제2 접지 기판(250)에 형성된 제2 접지 패턴(252)과 연결된다. 이때, 제1 접지 패턴(222)은 좌우 대칭으로 구성되며, 제1 공진기 패턴(211)의 제1 패턴(212) 및 제2 패턴(213)과 연결된 비아 홀들이 수용되는 한 쌍의 홈이 형성된다.
제2 공진기 기판(230)은 제1 접지 기판(220)의 하부에 배치된다. 제2 공진기 기판(230)에는 좌우 대칭되는 제2 공진기 패턴(232) 및 제3 공진기 패턴(234)이 형성된다.
제2 공진기 패턴(232)은 제1 공진기 기판(210)에 형성된 제1 공진기 패턴(211)과 연결된다. 제2 공진기 패턴(232)의 제1 단부는 제1 공진기 기판(210) 및 제1 접지 기판(220)을 관통하는 비아 홀을 통해 제1 패턴(212)의 제1 단부와 연결된다. 이때, 제2 공진기 패턴(232)의 제2 단부는 다른 공진기 패턴이나 접지 패턴과 연결되지 않은 오픈 상태이다.
제3 공진기 패턴(234)은 제1 공진기 기판(210)에 형성된 제1 공진기 패턴(211)과 연결된다. 제3 공진기 패턴(234)의 제1 단부는 제1 공진기 기판(210) 및 제1 접지 기판(220)을 관통하는 비아 홀을 통해 제2 패턴(213)의 제1 단부와 연결된다. 이때, 제3 공진기 패턴(234)의 제2 단부는 다른 공진기 패턴이나 접지 패턴과 연결되지 않은 오픈 상태이다.
도 6을 참조하면, 제1 공진기 패턴(211)의 제1 패턴(212) 및 제3 패턴(214)과 제2 공진기 패턴(232)이 연결되어 제1 단부가 접지되고 제2 단부가 오픈된 공진기 패턴을 형서하고, 제1 공진기 패턴(211)의 제2 패턴(213) 및 제3 패턴(214)과 제3 공진기 패턴(234)이 연결되어 제1 단부가 접지되고 제2 단부가 오픈된 다른 공진기 패턴을 형성한다. 이때, 공진기 패턴과 다른 공진기 패턴은 전자기적으로 결합(커플링)되어 공진 결합되고, 이를 통해 감쇄극을 형성할 수 있다.
제3 공진기 기판(240)은 제2 공진기 기판(230)의 하부에 배치된다. 제3 공진기 기판(240)에는 좌우 대칭되는 제4 공진기 패턴(242) 및 제5 공진기 패턴(244)이 형성된다.
제4 공진기 패턴(242)은 제4 공진기 기판(260)에 형성된 제6 공진기 패턴(262)과 연결된다. 제4 공진기 패턴(242)의 제1 단부는 다른 공진기 패턴이나 접지 패턴과 연결되지 않은 오픈 상태이다. 제4 공진기 패턴(242)의 제2 단부는 제3 공진기 기판(240) 및 제2 접지 기판(250)을 관통하는 비아 홀을 통해 제6 공진기 패턴(262)의 제2 단부와 연결된다.
제5 공진기 패턴(244)은 제4 공진기 기판(260)에 형성된 제7 공진기 패턴(264)과 연결된다. 제5 공진기 패턴(244)의 제1 단부는 다른 공진기 패턴이나 접지 패턴과 연결되지 않은 오픈 상태이다. 제5 공진기 패턴(244)의 제2 단부는 제3 공진기 기판(240) 및 제2 접지 기판(250)을 관통하는 비아 홀을 통해 제7 공진기 패턴(264)의 제2 단부와 연결된다.
제2 접지 기판(250)은 제3 공진기 기판(240)의 하부에 배치된다. 제2 접기 기판에 형성된 제2 접지 패턴(252)은 제1 접지 패턴(222)과 연결된다. 제2 접지 패턴(252)은 제2 공진기 기판(230), 제3 공진기 기판(240)을 관통하는 비아 홀을 통해 제1 접지 패턴(222)과 연결된다. 이때, 제2 접지 패턴(252)은 좌우 대칭으로 구성되며, 제4 공진기 패턴(242)과 제6 공진기 패턴(262)을 연결하는 비아 홀과 제5 공진기 패턴(244) 및 제7 공진기 패턴(264)을 연결하는 비아 홀이 수용되는 한 쌍의 홈이 형성된다.
제4 공진기 기판(260)은 제2 접지 기판(250)의 하부에 배치된다. 제4 공진기 기판(260)에는 좌우 대칭되는 제6 공진기 패턴(262) 및 제7 공진기 패턴(264)이 형성된다.
제6 공진기 패턴(262)은 제3 공진기 기판(240)에 형성된 제4 공진기 패턴(242)과 연결된다. 제6 공진기 패턴(262)의 제1 단부는 제4 공진기 기판(260)을 관통하는 비아 홀을 통해 스터브 기판(300)의 제1 단자 패턴(310) 및 제2 단자 패턴(320) 중 하나와 연결된다. 제6 공진기 패턴(262)의 제2 단부는 제3 공진기 기판(240) 및 제2 접지 기판(250)을 관통하는 비아 홀을 통해 제4 공진기 패턴(242)의 제2 단부와 연결된다.
제7 공진기 패턴(264)은 제3 공진기 기판(240)에 형성된 제5 공진기 패턴(244)과 연결된다. 제7 공진기 패턴(264)의 제1 단부는 제4 공진기 기판(260)을 관통하는 비아 홀을 통해 스터브 기판(300)의 제1 단자 패턴(310) 및 제2 단자 패턴(320) 중 다른 하나와 연결된다. 제7 공진기 패턴(264)의 제2 단부는 제3 공진기 기판(240) 및 제2 접지 기판(250)을 관통하는 비아 홀을 통해 제5 공진기 패턴(244)의 제2 단부와 연결된다. 이때, 제7 공진기 패턴(264)의 제1 단부는 제1 단자 패턴(310) 및 제2 단자 패턴(320) 중에서 제6 공진기 패턴(262)과 연결되지 않은 하나와 연결된다.
도 7을 참조하면, 제4 공진기 패턴(242)과 제6 공진기 패턴(262)이 연결되어 제1 단부가 접지되고 제2 단부가 제1 단자 패턴(310)과 연결된 공진기 패턴을 형성하고, 제5 공진기 패턴(244)과 제7 공진기 패턴(264)이 연결되어 제1 단부가 접지되고 제2 단부가 제2 단자 패턴(320)과 연결된 다른 공진기 패턴을 형성한다. 이때, 공진기 패턴과 다른 공진기 패턴은 전자기적으로 결합(커플링)되어 공진 결합되고, 이를 통해 감쇄극을 형성할 수 있다.
스터브 기판(300)은 공진기 적층체(200)의 하부에 배치된다. 즉, 스터브 기판(300)은 공진기 적층체(200)의 최하부에 배치된 제4 공진기 기판(260)의 하부에 배치된다 (도 6 참조).
도 8을 참조하면, 스터브 기판(300)에는 제1 단자 패턴(310) 및 제2 단자 패턴(320)이 서로 대칭되도록 형성된다. 제1 단자 패턴(310) 및 제2 단자 패턴(320)은 두께, 선폭, 길이 및 모양이 동일하고, 스터브 기판(300)을 좌우로 2분할하는 가상의 직선을 중심으로 좌우 대칭을 이루도록 배치된다.
스터브 기판(300)에는 제1 스터브 패턴(330) 및 제2 스터브 패턴(340)이 서로 비대칭되도록 형성된다. 제1 스터브 패턴(330) 및 제2 스터브 패턴(340)은 두께, 선폭, 길이, 모양 중 적어도 하나가 다르게 형성된다. 이때, 제1 스터브 패턴(330) 및 제2 스터브 패턴(340)은 두께, 선폭, 길이, 모양이 서로 다를수록 형성되는 감쇄극의 갯수가 증가한다.
이에, 제1 스터브 패턴(330) 및 제2 스터브 패턴(340)의 두께, 선폭, 길이, 모양의 차이를 더 크게할 수도록 감쇄극의 갯수가 증가하지만, 면적이 달라지면 통과대역 특성이 저하된다. 따라서, 제1 스터브 패턴(330) 및 제2 스터브 패턴(340)은 면적이 오차 범위 내에서 동일한 면적을 가지면서, 두께, 선폭, 길이. 모양 중 적어도 하나가 다르게 형성된다.
이처럼, 대역통과필터는 비대칭 구조를 갖는 한쌍의 스터브 패턴을 배치함으로써, 대칭 구조를 갖는 종래의 대역통과필터에 비해 많은 수의 감쇄극을 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 대역통과필터는 비대칭 구조를 갖는 한쌍의 스터브 패턴을 배치하여 복수의 감쇄극을 형성함으로써, 광대역의 저지대역 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 대역통과필터는 한쌍의 스터브 패턴의 면적을 오차 범위 내에서 동일하게 유지하면서 길이, 폭, 모양 등을 다르게 구성함으로써, 통과대역 특성을 유지하면서 광대역의 저지대역 특성을 구현할수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100: 대역통과필터 110: 베이스 기재
120: 제1 단자 패턴 130: 제2 단자 패턴
140: 제1 스터브 패턴 150: 제2 스터브 패턴
160: 공진기 패턴 200: 공진기 적층체
210: 제1 공진기 기판 211: 제1 공진기 패턴
220: 제1 접지 기판 222: 제1 접지 패턴
230: 제2 공진기 기판 232: 제2 공진기 패턴
234: 제3 공진기 패턴 240: 제3 공진기 기판
242: 제4 공진기 패턴 244: 제5 공진기 패턴
250: 제2 접지 기판 252: 제2 접지 패턴
260: 제4 공진기 기판 262: 제6 공진기 패턴
264: 제7 공진기 패턴 300: 스터브 기판
310: 제1 단자 패턴 320: 제2 단자 패턴
330: 제1 스터브 패턴 340: 제2 스터브 패턴

Claims (15)

  1. 베이스 기재;
    상기 베이스 기재에 배치된 제1 단자 패턴;
    상기 제1 단자 패턴과 이격되도록 상기 베이스 기재에 배치된 제2 단자 패턴;
    제1 형상으로 형성되고, 상기 제1 단자 패턴과 연결되도록 상기 베이스 기재에 배치된 제1 스터브 패턴; 및
    상기 제1 형상과 다른 제2 형상으로 형성되고, 상기 제2 단자 패턴과 연결되도록 상기 베이스 기재에 배치된 제2 스터브 패턴을 포함하는 대역통과필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스터브 패턴 및 상기 제2 스터브 패턴은 두께, 선폭, 길이 및 모양 중에서 적어도 하나가 서로 다르게 형성된 대역통과필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스터브 패턴의 선폭은 상기 제2 스터브 패턴의 선폭보다 가늘게 형성된 대역통과필터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 스터브 패턴의 길이는 상기 제2 스터브 패턴의 길이보다 길게 형성된 대역통과필터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 스터브 패턴은 하나 이상의 굴곡이 형성된 대역통과필터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스터브 패턴의 면적은 상기 제2 스터브 패턴의 면적과 동일한 대역통과필터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스터브 패턴 및 상기 제2 스터브 패턴은 오차범위 내에서 동일한 면적을 갖는 대역통과필터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단자 패턴 및 상기 제2 단자 패턴은 두께, 선폭, 길이 및 모양이 동일하게 형성된 대역통과필터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 단자 패턴 및 상기 제2 단자 패턴은 상기 베이스 기재를 2분할하는 가상 직선을 중심으로 대칭되도록 배치되고, 상기 가상 직선은 상기 제1 스터브 패턴 및 상기 제2 스터브 패턴 사이에 위치하는 대역통과필터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기재에 배치된 복수의 공진기 패턴을 더 포함하고,
    상기 복수의 공진기 패턴은 제1 단부가 접지 패턴과 연결되고, 제2 단부가 오픈된 공진기 패턴을 포함하는 대역통과필터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 공진기 패턴은 상기 베이스 기재를 2분할하는 가상 직선을 중심으로 대칭되도록 배치되고, 상기 가상 직선은 상기 제1 스터브 패턴 및 상기 제2 스터브 패턴 사이에 위치하는 대역통과필터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기재의 상면 및 하면 중에서 한 면에 적층된 공진기 적층체를 더 포함하고,
    상기 공진기 적층체는 적어도 하나의 공진기 패턴이 형성된 하나 이상의 공진기 기판과 접지 패턴이 형성된 하나 이상의 접지 기판이 적층되어 형성된 대역통과필터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공진기 기판에는 상기 공진기 기판을 2분할하는 가상 직선을 중심으로 서로 대칭되는 복수의 공진기 패턴이 배치된 대역통과필터.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 공진기 기판에는 상기 공진기 기판을 2분할하는 가상 직선을 중심으로 대칭되는 형상으로 형성된 공진기 패턴이 배치된 대역통과필터.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 접지 패턴은 상기 접지 기판을 2분할하는 가상 직선을 중심으로 대칭되는 형상으로 형성된 대역통과필터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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