KR950003103B1 - 기판 장착 필터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

기판 장착 필터

[도면의 간단한 설명]

제 1 도는 공진기 소자 및 입력/출력 결합의 방향을 도시한 종래의 유전체 필터 투시도.

제 2 도, 제 3 도 및 제 4 도는 공진기 홀에 사용될 수 있는 금속 도금 패턴을 도시한 제 1 도의 단면도.

제 5 도는 본 발명을 사용한 유전체 블럭 필터 및 장착 브래킷(bracket)의 저부 투시도.

제 6 도는 본 발명에 사용되는 입력 또는 출력 단자의 부분 단면도.

제 7 도는 본 발명에 사용되는 장착 브래킷의 다이어그램.

제 8 도는 소자-장착 필터를 사용하는 인쇄회로기판 장착 듀플렉서의 투시도.

제 9 도는 소자 장착 필터의 개략도.

제 10 도는 제 8 도의 듀플렉서의 개략도.

제 11 도는 다이버시티 수신 안테나 구조에 소자-장착 필터를 사용한 인쇄회로기판 장착 듀플렉서의 개략도.

제 12a 도, 제12b도, 제12c도, 제12d도 및 제12e도는 본 발명에 사용될 수 있는 금속 도금 패턴의 예시도.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

본 발명은 무선주파(RF) 필터에 관한 것이며, 특히, 도금 패턴을 통해 결합되는 개선된 용량성 상호-공진기 및 개선된 장착 장치를 가진 유전체 대역 필터에 관한 것이다. 상기 필터는 특히, 이동 및 휴대가능한 무선송수신기에 사용하기에 적합한 필터를 제공한다.

종래의 유전체 필터는 이동 및 휴대용 무선송수신기에 사용하기에 적합하도록 구조 및 전기적 성능에 있어서의 장점을 갖는다. 그러나 필터의 입력 및 출력 단자를 필터 외부의 이용 수단에 접속시키는데 문제점이 있다. 일반적으로, 동축 또는 다른 형태의 전송 라인은 입력 및 출력 단자에 수작업으로 납땜되어 필터 외부의 이용 수단에 접속된다. 이러한 필터가 송수신기용 안테나 결합 듀플렉서(antenna combining duplexer)로 사용되는 경우, 2개의 유전체 블럭이 사용되고 접속수는 배가 된다. 또한, 전송 라인의 접속 길이와 관련된 임계적 특성은 사람의 실수(error)에 의해 영향 받기 쉽다.

[발명의 요약]

따라서, 본 발명의 목적은 용량성 결합이 개선된 유전체 필터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유전체 필터의 필터 특성이 공진기들을 결합하는 도금 패턴의 변경에 의해 수정되도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선송수신기 듀플렉서로서 동작하는 구성에 개선된 유전체 필터를 결합시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유전체 필터를 외부 소자에 쉽게 접속시킬 수 있는 유전체 필터 상호 접속 및 장착 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유전체 필터가 다른 전기 소자와 유사한 방법으로 인쇄회로기판 또는 다른 기판 소자상에 장착되고 접속될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 필터가 무선송수신기 듀플렉서로서 동작하는 구성에 기판 장착 유전체 필터를 결합시키는 것이다.

따라서, 상술한 바와 같이, 본발명은 유전체 필터 및 장착 소자를 구비하여 기판에 장착할 수 있는 필터(이하,"기판 장착 필터"라 칭함)를 포함한다. 이 유전체 필터는 제 1 표면을 제외하고 실질적으로 도전성 재료로 덮혀있다. 복수의 홀은 제 1표면으로부터 제 2 표면으로 뻗어있고 이 홀들은 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 뻗어있는 도전성 재료가 덮혀있다. 각 홀의 도전성 재료들은 서로 소정의 거리를 두고 배치된다. 도전성 재료에결합된 스트립 전극은 홀들 중의 두 홀 사이에서 최소한 부분 연장되어 홀 사이의 용량성 결합을 조정한다.

또, 상기 홀들중 한 홀에 결합된 결합 수단(coupling means)이 유전체 필터의 제 1 표면상에 배치된다. 장착 소자(mounting elememt)는 오목한 영역에 유전체 필터를 수납 고정하여, 제 1 및 제 2 결합 수단에 대한 전기 접촉용 단자를 제공한다. 장착 소자는 오목한 영역 반대편에 기판상에 장착되기 위한 탭들을 가진다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

제 1 도에는 종래의 입력 커넥터(101) 및 종래의 출력 커넥터(103)를 사용한 유전체 대역 필터(100)가 도시되어 있다. 상기 필터는 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참고로 설명된 발명의 명칭이 "세라믹 대역 필터"인 미국 특허 제 4,431,977호에 보다 자세히 기술되어 있다. 필터(100)는 도전성 재료가 선택적으로 도금된 유전체 재료로 구성된 블럭(105)을 포함한다. 필터(100)는 일반적으로 낮은 손실, 높은 유전체 상수, 낮은 온도 계수를 갖는 세라믹 재료와 같은 적절한 유전체 재료로 구성되어 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 필터(100)는 산화바륨, 산화티타늄 및 산화지르코늄를 포함하는 세라믹 조성물로 구성되고, 이것의 전기 특성은 아메리칸 세라믹 소사이어티의 저널, 1958년 10월호 41권 No. 10 390-394 페이지에서 지,에이취.존커 및 더블유 웨스트루의 제목이 "터너리 시스템 BaO-TiO₂-ZrO₂"인 논문에 더 상세히 기술된 특성과 유리하다. 상기 논문에 기술된 세라믹 조성물중 18.5몰 퍼센트의 BaO, 77.0몰 퍼센트의 TiO₂및 4.5몰 퍼센트의 ZrO₂의 조성을 가지며, 유전체 상수가 약 40인 테이블 IV의 조성물이 본 발명의 세라믹에 사용하기에 적절하다.

필터(100)의 블럭(105)과 같은 유전체 필터는 영역(107)을 제외하고는 구리 또는 은과 같은 전기 도전성 재료로 덮혀지거나 도금된다. 블럭(105)와 같은 필터는 다수의 홀이 상수 표면에서 하부 표면까지 뻗어있고 유사하게 도전성 재료로 도금된다. 홀(109)의 도금층은 홀(109)의 한 단부에서 블럭(105)을 덮는 도전성 도금층과 전기적으로 공통이며 홀(109)의 반대 단부에서 블럭(105)을 덮는 도금층으로부터 격리되어 있다.

또, 격리된 단부의 홀(109)의 도금층은 블럭(105)의 상부 표면상으로 연장할 수도 있다. 따라서 도금된 홀(109) 각각은 본질적으로 소정의 필터 응답 특성을 얻기 위해 선택된 길이를 가지는 짧은 동축 전송선으로 이루어진 단축형 공진기이다. (비록, 블럭(105)이 제 1 도에서는 6개의 도금된 홀을 구비한 것으로 도시되었지만, 소정의 필터 응답 특성에 따라 임의 수의 도금된 홀을 사용할 수 있다).

필터 블럭(105)의 홀(109)의 도금층이 홀의 관통 단면도에 보다 명확하게 나타나 있다. 유전체 재료(202)상의 도전성 도금층(204)은 홀(201)을 관통하여 홀(201) 주위의 원형부(240)를 제외한 상부 표면까지 연장되어 있다. 다른 도전성 도금 배열도 이용될 수 있으며, 이들중 두개가 제 3 도 및 제 4 도에 예시되어 있다. 제 3 도에 있어서, 유전체 재료(302)상의 도전성 도금층(304)은 홀(301)을 통해 부분(340)을 제외한 하부표면까지 연장되어 있다. 제 3 도에서의 도금 배열은 제 2 도에서의 배열과 거의 동일하다. 그 차이점은 비도금부(304)가 상부 표면 대신에 하부 표면 상에 배치된다는 것이다. 제 4 도에 있어서, 유전체 재료(400)상의 도전성 도금층(404)은 홀(401)을 통해 부분적으로 연장하여 홀(401)의 일부가 도금되지 않는다. 제 4 도의 도금 배열은 제 3 도의 배열과 같이 역으로 되어 도금되지 않은 부분(440)이 하부 표면상에 있게 할 수도 있다.

도금된 홀 공진기 사이의 결합은 유전체 재료를 통해 이루어져 유전체 재료의 폭과 인접 동축 공진기 사이의 거리를 변경시킴으로 변한다.

인접 홀(109) 사이의 유전체 재료의 폭은 슬롯, 원통형 홀, 장방형 홀 또는 정방형 홀 또는 불규칙 형태의 홀과 같은 적절한 규칙적인 방법 또는 불규칙한 방법으로 조정할 수 있다.

제 1 도에 도시된 바와 같이, RF 신호는 입력 및 출력 전극(111, 113)에 의해 유전체 필터(100)와 용량적으로 결합되어 있으며, 이 전극들은 입력 및 출력 커넥터(101, 103)에 각각 결합된다.

도금된 홀(109)에 의해 제공되는 동축 공진기의 공진 주파수는 주로 홀의 깊이, 홀 방향의 유전체 블럭의 두께 및 홀 부근의 필터 상부로부터 제거되는 도금 양에 의해 정해진다. 필터(100)의 튜닝(tuning)은 각각의 도금된 홀의 상부 부근의 블럭(105)의 상부 표면까지 연장되어 있는 부가적인 접지 도금층 또는 공진기 도금층을 제거함으로써 이루어질 수 있다. 필터를 튜닝하기 위한 도금층의 제거 작업은 쉽게 자동화될 수 있고 필터의 리턴 손실각(return loss angle)을 모니터하면서 레이저, 샌드 블라스트 트리머(sanbdblast trimmer), 또는 다른 적절한 트리밍 장치에 의해 수행될 수 있다.

제 5 도에는, 본 발명의 유전체 필터가 분해 투시도로 도시되어 있다. 유전체 재료 블럭(501)은 장착 브래킷(503)에 배치되고, 그 브래킷은 유전체 블럭(501)이 인쇄 회로판에 삽입될 수 있도록 견고한 장착 플랫폼을 제공하고, 관통 피드 단자(505, 507)을 매개로 간단한 입력 및 출력 접속부를 제공하며, 접촉부(509, 510, 511, 512)및 여기에 도시되지 않은 다른 접촉부를 거쳐 유전체 블럭(501)과 브래킷(503)의 외부 도전 표면 사이에 확고한 접지 접촉부를 제공하는 여러가지 기능을 수행한다. 접촉부(509, 510)는 유전체 블럭을 브래킷(503)내에 배치하는 기능을 추가로 제공한다. 장착 브래킷(503)은 또한 장착 탭(515)-(525)이 있어 브래킷 및 필터를 장착 기판상에 배치 및 지지하고 장착 브래킷(503)으로부터 수용 장착 기판으로 무선 주파수 신호용의 확실한 접지 접촉부를 제공한다. 유전체 필터용 장착 브래킷은 발명자가 코므루쉬이며, 본 발명의 양수인에게 양도된 1984년 9월 27일자의 발명의 명칭이 "단일-블럭이중-통과대역 세라믹 필터"인 미합중국 특허출원 제 656,121호에 기술되어 있다. 여기에는 이미 브래킷에 대해서 기술되어 있지만, 본 발명의 단순화된 브래킷의 장착 방법은 제시되어 있지 않다.

한 적절한 실시예에 있어서, 유전체 필터(501)는 세라믹 재료로 구성되어 있으며, 단축형 공진기로서 7개의 내부가 도금된 홀을 이요하여 셀룰러 이동전화기용으ㅡ로 할당된 무선주파수 대역에서 동작하는 대역 필터를 제공한다. 상기 실시예에서, 세라믹 블럭(501)을 덮는 도전성 도금층은 공진기 도금층을 에워싸는 부분을 제외하고 홀로부터 외부 표면상에 적합하게 연장되어 있다. 따라서, 홀(529-535)은 블럭(501)의 외부 표면상에 금속 도금된 대응 도금층(537-543)을 가진다. 상기 도금층(537-543)은 접지 도금층으로부터 전기적으로 격리되어 있으나 접지 도금층에 용량성 결합을 제공한다. 또, 도금된 입력 영역(547) 및 도금된 출력 영역(549)에 의해 입력 단자(505)와 내부가 도금된 홀(529) 및 외부 도금 영역(537)으로 형성된 동축 공지기와의 사이에 용량성 결합을 제공한다.

한편, 도금된 영역(549)에 의해 출력 단자(507)와 도금홀(529)및 외부 도금 영역(543)으로 형성된 출력 공진기와의 사이에 용량성 결합을 제공한다. 접지 스트립(553-558)은 내부-공진기 결합을 조정하기 위해 동축 공진기의 도금된 홀 사이에서 도금된다.

세라믹 블럭(501)은 외부 도금 공진기 영역(537-543)이 아래로 향한 상태로 브래킷(503)에 삽입되어 그 브래킷(503)에 의한 추가적인 차폐가 이루어진다. 제 6 도에 도시된 바와 같이 입력 장착 핀(505)은 도금 영역(547)에 접속되며 출력 단자(507)는 도금 영역(549)에 접속된다. 에어팍스 일렉트로닉스 인코포레이티드(Airpax Electronics Inc.)에서 제작한 100B0047와 같은 낮은 분로 용량 관통 피드인 단자(505)는 납땜이 가능한 아이레트(eyelet)(601) 및 중앙도체(605)를 지지하는 절연 글래스 비드(insulating glass bead)(603)로 구성되어 있다.

아이레트(601)는 도전성으로 브래킷(503)에 접합되어 입력 커넥터(505)에 안전한 장착부를 제공한다. 중앙도체(605)는 브래킷(503) 및 블럭(501)에 의해 도금 영역(547)과 접촉된다. 증앙도체(605)는 한 단부가 영역(547)에 납땜되거나 도전 접속되어 도금된 영역(547)에 대해 신뢰성 있는 RF 접속을 제공한다. 중앙도체(605)의 다른 단부는 장착 브래킷(503)을 고정하는 기판 내에 쉽게 납땝되거나 플러그식으로 삽입될 수 있다. 유사한 구조가 출력 단자(507) 및 관련된 도금 영역(549)에 사용된다.

장착 브래킷(503)의 세부 사항은 제 7 도에 도시되어 있다. 장착 탭 (515-525)의 간격은 적절한 실시예로 상세히 도시되어 있다. 상기 필터의 동작 주파수에서 최대의 최종 감쇠를 유지하기 위해서는 상기 간격이 중요하다. 장착 탭(517, 519)을 입력 및 출력 포트(제 5도의 505 및 507)에 근접시키고 나머지 탭들을 브래킷(503)의 측면 및 하부에 배치하여 장착 브래킷에서의 낮은 접지 통로 인덕턴스가 실현된다. 유전체 블럭(501) 및 브래킷(503) 사이의 접속은 입출력 단자에 근접되게 배치된 접촉부(511, 512)와 유사한 접촉부에 의해 입력 및 출력 단자 부근에서 보장된다. 모든 접촉부(509, 510, 511, 512)와 도시되지 않은 브래킷의 반대측 등가 접촉부는 유전체 블럭(501)에 납땜되거나 또는 접합되어, 전기 접속이 영구적으로 보장될 수 있다.

탭(518, 520, 521)의 위치가 비대칭인 것은 쉽게 확인할 수 있다. 또, 입력/출력 단자(505, 507)는 브래킷(503)의 중심선으로부터 벗어나 있다. 상기 비대칭은 브래킷(503)의 "맞춤부(keying)"로서 작용할 수 있게 하여 필터가 인쇄회로기판 또는 다른 기판에 한 방향으로만 삽입될 수 있게 한다.

본 발명의 한 독특한 형태가 제 8 도에 도시되어 있다. 블럭(501)과 같은 유전체 필터 블럭은 브래킷(503)에 장착되어 통합된 회로 소자로 인쇄회로기판 또는 기판(801)내에 삽입된다. 인쇄회로기판(801)상에는 각기 입력 및 출력 단자(505, 507)(제 8 도에는 도시되어 있지 않음)를 각각 수용하는 적절한 홀이 배치되어 있다. 또, 적절하게 배치된 슬롯(815-825)은 인쇄회로기판(801)에 배치되어, 브래킷(503)의 대응 탭을 수용한다. 따라서, 필터(501) 및 브래킷(503)은 다른 소자와 같이 회로기판(801)상에 장착될 수 있으며, 회로배선은 입력 홀(803) 및 출력 홀(801)로부터 연장되어, 최소의 노력으로 필터를 다른 회로에 전기적으로 접속되게 한다. 회로기판 배선(807, 809)은 스트립 라인 또는 마이크로 스트립 전송 라인으로 구성되어 듀플렉서 성능을 개선시킨다.

제 9 도에는, 대역통과 필터로서 이용되는 유전체 필터(501)의 등가 회로 다이어그램이 도시되어 있다. 신호원으로부터의 입력 신호는 제5도의 단자(505)를 거쳐 입력 전극(547)에 인가되며, 이 전극은 제 9 도의 캐패시터(924, 944)의 공통 접속부에 대응한다. 캐패시터(944)는 전극(547)과 주위 접지 도금층 사이의 캐패시턴스를 나타내고, 캐패시터(924)는 전극(547)과 제 5 도의 도금된 홀(529)에 의해 제공되는 동축 공진기 사이의 캐패시턴스를 나타낸다. 제 5 도의 도금된 홀(529-535)에 의한 동축 공진기는 제 9 도의 짧은 전송라인(929-935)에 대응한다. 제 9 도의 캐패시터(937-943)은 제 5 도의 도금된 홀의 연장된 도금층(537-543)에 의한 동축 공진기와 상부 표면상의 주위 접지 도금층 사이의 캐패시턴스를 나타낸다. 캐피시터(925)는 도금홀(535)에 의한 공진기와 전극(549) 사이의 캐패시턴스를 나타내며, 캐패시터(945)는 전극(549)과 주위 접지 도금 사이의 캐패시턴스를 나타낸다. 캐패시터(925, 945)의 접합부에 출력 신호가 제공되며, 출력단자(507)에 결합되어 외부 회로에 의해 이용된다.

제 10 도에는, 상호 접속된 두 유전체 대역 필터(1004, 1012)로 구성되고, 본 발명을 이용하는 다중-대역필터가 도시되어 있다. 인쇄회로기판상에서 둘 또는 그 이상의 대역필터가 상호 접속되어 2개의 RF신호를 합성 RF 신호로 결합하거나 합성 RF 신호로 주파수 분류하는 장치에 제공한다. 바람직한 실시예의 한 적용에 있어서, 본 발명은 RF 전송기(1002)로부터의 전송 신호를 안테나(1008)에 결합시키며, 안테나(1008)로부터의 수신 신호를 RF 수신기(1014)에 결합시킨다. 제 10 도의 장치를 이동 무선국, 휴대 무선국 및 중앙무선국에 안테나 듀플렉서로 양호하게 사용할 수 있다.

RF 전송기(1002)로부터의 전송 신호는 적절한 실시예의 인쇄회로기판상의 제 8도의 도금 배선(807)에 의해 실현되는 전송 라인(1005)에 의해 필터(1004)에 결합되며, 여파된(filtered) 전송 신호는 회로기판 배선 전송 라인(1006) 즉, 제 8도의 배선(809)을 거쳐 안테나(1008)에 결합된다. 필터(1004)는 제 5 도 및 제 8 도에 도시된 필터와 같은 본 발명의 세라믹 대역필터이며, 그 필터(1004)의 통과대역은 RF 전송기(1002)로부터의 전송 신호의 주파수 주위에 중심이 맞춰지며 동시에 수신된 신호의 주파수를 상당히 감쇠시킨다. 또, 전송 라인(1006)의 길이는 수신된 신호 주파수에서 임피던스가 최대로 되도록 선택된다.

제 10 도의 안테나(1008)로부터의 수신 신호는 인쇄회로기판 배선으로 실현되는 전송 라인(1010)에 의해 필터(1012)에 결합되며, 회로기판 배선인 전송 라인(1013)을 거쳐 RF 수신기(1014)에 결합된다. 제 5 도 및 제 8 도에 도시된 대역필터중의 하나인 필터(1012)는 수신 신호의 주파수에 중심이 맞춰진 퉁과대역을 가지며, 동시에, 전송 신호를 상당히 감쇠시킨다. 유사하게, 전송라인(1010)의 길이는 전송 신호 주파수에 임피던스가 최대가 되도록 선택되어 전송 신호를 더욱 감쇠시킨다.

제 10 도의 RF 듀플렉싱 장치의 실시예에 있어서, 주파수 범위가 825MHz 내지 851MHz인 전송 신호 및 주파수 범위가 870MHz 내지 896MHz인 수신 신호가 이동 무선국의 안테나에 결합된다. 유전체 대역필터(1004, 1012)는 세라믹의 유전체를 사용하며, 제 5 도에 도시된 바와 같은 본 발명에 따라 구성된다. 필터(1004, 1012)는 길이가 3.0인치이고 폭이 0.45인치이다. 높이는 동작 주파수의 주요한 결정 인자이며, 본 발명의 적절한 실시예에서, 전송 필터(1004)에서는 0.49인치이며 수신 필터(1012)에서는 0.44인치이다. 필터(10004)는 2.5dB의 삽입 손실(an insertion loss)을 가지며, 최소한 50dB로 수신 신호를 감쇠시킨다. 필터(1012)는 3.0dB의 삽입 손실을 가지며, 최소 60dB로 수신 신호를 감쇠시킨다. 회로기판에 장착가능한 유전체 블럭 필터의 변형된 상호 접속 방법이 제 11 도에 도시되어 있다.

하나의 수신기에 대해 2개의 전환 가능한 안테나를 사용하여 최상의 신호를 수신하는 안테나가 전환가능하게 수신기에 결합하여 공지된 안테나 다이버시티 기능을 제공할 수 있도록 하는 것이 때로는 바람직하다. 전송 라인(1006-1010) 사이 (점 A)를 전송 라인으로 직접 결합하지 않고, 전송/수신공용(A)를 전송 라인, 전송/수신공용 안테나(1103)와 수신전용 안테나(1105)를 선택하는 안테나 스위치(1101)를 삽입함으로써, 각각의 전송 및 수신 필터(1004, 1012)는 180°반사 계수 전송 라인(1107, 1109)과 결합되어 다이버시티 수신 기능을 발휘한다.

필터 동작 특성은 완전 금속 도금 되지 않은 유전체 블럭의 표면상에 사용되는 금속 도금 패턴에 의해 결정된다. 여기에서 기술된 유전체 필터들은 인덕턴스에 의해 결합된다. 즉, 유전체 재료의 자계가 결합을 조정한다. 이러한 인덕턴스는 공진기 사이의 캐패시턴스를 유도하여 변경되거나 극복된다. 다시 제 5 도에서, 금속 홀(529 내지 535) 및 표면 도금(539 내지 543)에 의해 형성되는 공진기를 직렬로 결합시킴으로써 극(pole) 구성이 실현된다. 도시된 바와 같이, 공진기 사이의 용량성 결합은 접지된 스트립 전극(554-557)에 의해 억제된다. 금속 도금 갭 또는 추가적인 금속화 아일랜드(metalization island)에 의한 용량성 결합은 1984년 9월 27일 콩루시(Kommrush)가 출원한 미합중국 특허원 제656,121호에 개시되어 있다.

본 발명의 한 신규한 특성에 따라, 두 공진기 사이의 유전체 블럭 표면상에 불완전한 스트립 전극을 제공함으로써 용량 결합을 제어한다. 적절한 실시예에 있어서, 입력 공진기 및 출력 공진기 및 다른 공진기 사이의 불완전한 스트립 전극(553, 558)에 의해 용량성 결합을 제어하여 인접한 공진기 사이의 유도성 및 용량성 결합을 가능하게 한다. 실제로, 유도성 또는 용량성 결합을 사용하면 필터 통과대역의 높은 편이나 필터 통과대역의 낮은 편에 급격한 필터 감쇠 스커트(steeper filter attenuation skirts)를 얻는다.

상기 유전체 필터 블럭들이 제10도에 개략적으로 도시된 바와 같이 듀플렉서 필터로 결합될때, 통과대역 위에 스탭 감쇠 스커트를 가지는 필터를 그 보다 저주파수 통과 필터로 사용하는 것이 유리하다. 또 통과 대역 아래에서 급격한 감쇠를 가진 필터를 그보다 더 높은 주파수를 통하는 필터로 사용하는 것이 유리하다 . 상기 방법으로, 추가적인 공진기 소자없이도 전송 및 수신 통로의 부가적인 보호가 실현될 수 있다.

본 발명의 유전체 필터 블럭의 장점은 제 10 도의 전송기 필터(1004)에 사용되는 공진기의 수 및 간격을 수신 필터(1012)에서의 공진기의 수 및 간격과 길게 할 수 있다는 점이다. 결합의 형태는 사용된 금속 도금 패턴에 의해 정해된다. 전송 필터(1004)는 제12a도의 금속 도금 패턴에 도시된 바와 같이 공진기 사이의 유도성 결합을 이용한다. 중간 공진기 사이의 용량성 결합은 완전한 스트립 전극에 의해 감소되고 입력 및 출력 공진기는 중간 공진기와의 결합에 불완전한 스트립 전극의 더 큰 캐패시턴스를 이용한다. 수신 필터(1012)는 제12b도의 금속 도금 패턴에서 도시된 바와 같이 공진기 사이의 용량성 결합을 이용한다. 용량성 결합은 막히지 않은 금속 공진기에 의해 가능하다(용량성 결합은 제12c도의 유도적으로 결합된 필터에서 도시된 바와 같은 금속 도금 아일랜드에 의해 강화될 수 있다).

본 발명의 신규한 특징은 금속 도금 패턴을 변화시킴으로써 결합능력이 변하도록 하는데 있다. 또, 공진기 동작의 모드는 하나 이상의 공진기를 전송극점(transmission pole) 보다는 전송 영점(transmission zero)으로 이용함으로써 대역통과(bard pass)에서 대역정지(bard stop)로 변경될 수 있다. 금속 도금 패턴의 변화에 의해 실현되는 전송 영점은 제12d도에 도시되어 있다.

출력 전극(1203)은 금속 도금 배선(1207)에 의해 제 1 전송극 공진기(1205)에 결합되어 있다. 또한, 출력 전극(1203)으로부터 전송 영점 공진기(1209)로 결합이 실현된다. 도시된 실시예에 있어서, 전송 영점은 통과 대역의 낮은 편으로 튜닝되어, 통과대역의 낮은 편상에 추가 거절을 실현한다. 제12d 도에 도시된 바와 같은 금속 도금을 이용한 필터는 상술한 바와 같은 듀플렉서에 적절하게 사용될 수 있다.

추가되는 영점은 다른 공진기에 적절하게 결합시킴으로 발생될 수 있고, 상기 결합은 제12e도의 금속 도금에 도시되어 있다.

요약하면, 인쇄회로기판에 장착 가능한 다중 공진기 유전체 필터를 도시하고 설명했다. 상기 필터는 결합 특성이 유전체 블럭의 한 표면상의 금속 도금 패턴에 의해 결정되는 금속 도금된 홀 공진기를 사용한다. 유전체 블럭은 홀 공진기가 유전체 블럭으로 뻗어 있는 한 표면은 제외하고 전체상에 도체성 재료로 금속 도금된다. 홀 주변의 전극 금속 도금층에 의해 상기 도전재질에 용량성 결합이 가능하고 한 공진기로부터 인접 공진기에 용량적으로 결합된다. 공진기 사이의 용량성 결합은 두 인접 홀 공진기 사이의 최소한 부분적인 전극에 의해 제어된다. 입력 및 출력 결합은 장착 브래킷에 비대칭적으로 배치된 단자를 통해 이루어진다. 유전체 블럭을 고정하는 오목한 영역의 반대편의 브래킷상의 장착 탭은 필터를 회로기판에 고착시키고 필터에 접지 접속을 제공한다. 적절한 길이의 전송라인을 형성하는 구리 배선이 있는 인쇄회로기판상에 두 필터를 사용함으로서 전송 및 수신 장치용 듀플렉서를 만든다. 따라서, 본 발명의 특정 실시예가 기술되어 있지만, 본 발명은 여기에 국한되지 않고 다양하게 변경시킬 수 있다. 따라서, 상기 모든 변형 장치는 첨부된 청부범위의 정신 및 범주내에 속한다.

Claims (11)

1. 제 1 표면, 제 2 표면 및 측면을 가지면 제 2 표면 및 측면이 도전성 재료로 실질적으로 덮혀 있는 유전체 재료로 구성된 유전체 수단과, 표면이 도전성 재료로 실질적으로 덮혀 있고, 상기 유전체 수단의 제 1 표면부터 제 2 표면을 향하여 뻗어 있으며, 제 1표면상에 서로에 대해 소정의 거리로 배치되고 실질적으로 정렬된 개구를 갖는 최소한 3개의 제 1 홀, 제 2 홀 및 제 3 홀과, 각각 상기 제 1 홀과 제 3 홀에 각기 결합된 제1 및 제 2 결합 수단과, 상기 제1, 제2 및 제 3 홀의 개구를 둘러싸고 그들 개구에 결합된 전극 수단을 각기 포함하며 상기 제 1 홀을 제 2 홀에, 제 2 홀을 제 3 홀에 용량적으로 결합시키고, 상기 홀들을 상기 유전체 수단 측면의 도전성 재료에 용량적으로 결합시키는 제1,제2 및 제 3 용량성 수단과, 상기 유전체 수단 측면의 도전성 재료에 결합되고, 최소한 상기 홀들중의 두 홀 사이에서 부분 연장되어 그 두 홀 사이의 용량성 결합을 조절하는 스트립 전극 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 결합 수단을 상기 유전체 수단의 상부 표면 부근에 배치되고 상기 제1 및 제 3 홀에 각각 결합되고 도전성 재료로 덮힌 유전체 수단 상부에 표면의 일부를 포함하는 제1 및 제 2 전극 수단인 것을 특징으로 하는 필터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제 2 용량성 수단 사이에 전극 수단이 배치되며 제1 및 제 2 용량성 수단의 상기 전극 수단을 용량적으로 상호 결합시키는 제 4 의 용량성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필터.
4. 제 1 항에 있어서, 표면이 실질적으로 도전성 재료로 덮혀 있고 상기 유전체 수단의 제 1 표면부터 제 2 표면을 향하여 뻗어 있으며, 상기 제 3 홀에 대하여 소정의 거리에 배치 정렬된 개구를 유전체 수단의 제1 표면상에 갖는 제 4 홀과, 상기 제 4 홀의 개구를 둘러싸고 상기 제 4 홀을 상기 유전체 수단의 측면상의 도전성 재료 및 상기 제 2 결합 수단에 용량적으로 결합시키는 제 4 용량성 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필터.
5. 안테나와 제1 및 제2RF 신호 이용 수단 사이를 무선 주파수(RF) 신호 결합하는 다중-대역 필터에 있어서, a) 제1, 제 2 표면 및 측면을 가지며, 제 2 표면 및 측면이 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 유전체 재료로 구성된 유전체 수단과, 표면이 도전성 재료로 실질적으로 덮혀 있고 상기 유전체 수단의 제 1 표면으로부터 제 2 표면을 향해 뻗어 있으며 서로에 대해 소정된 거리에 배치되어 실질적으로 정렬된 개구들을 상기 유전체의 제 1 표면에 갖는 최소한 3개의 제1, 제2 및 제 3 홀과, 제 1 결합 수단이 제RF 신호 이용 수단에 접속되고 각각 제1 및 제 3 홀에 결합된 제 1 및 제 2 결합 수단과, 각각 상기 제1, 제2 및 제 3 홀의 개구를 둘러싸고 그 홀에 결합된 전극 수단을 포함하며, 상기 제 1 홀을 제 2 홀에, 제 2 홀을 제 3 홀에 용량적으로 결합시키고 상기 홀들을 상기 유전체 수단의 측면상의 도전성 재료에 용량적으로 결합시키는 제1,제2 및 제 3 용량성 수단과, 상기 유전체 수단의 측면상의 도전성 재료에 결합되고 최소한 상기 홀들중의 두 홀 사이에 부분 연장되어 그 두 홀 사이의 용량 결합을 조절하는 스트립 전극 수단을 구비하는 제 1 필터와, b)제1, 제 2 표면 및 측면을 가지며 제 2 표면 및 측면이 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 유전체 재료로 구성된 유전체 수단과, 표면이 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 상기 유전체 수단의 제1표면으로부터 제2표면까지 뻗어 있으며 서로 소정 거리로 배치되어 실질적으로 정렬된 개구들을 유전체 수단의 제 2 표면상에 갖는 최소한 3개의 제1, 제2 및 제 3 홀과, 제1결합 수단이 제 2 의 RF 신호 이용 수단에 접속되고 각각 상기 제1 및 3홀에 결합된 제1및 제2결합수단과, 각각 제1, 제2 및 제 3 홀의 상기 개구를 둘러싸며 그들 개구에 결합된 전극 수단을 포함하며 상기 제 1 홀을 제 2 홀에, 제 2 홀을 제 3 홀에 용량적으로 결합시키고 상기 홀들을 상기 유전체 수단의 측면상의 도전성 재료에 용량적으로 결합시키는 제1, 제2 및 제 3 용량성 수단을 구비한 제2 필터와, (c) 상기 제 1 필터의 제 2 결합 수단과 안테나 사이에 결합된 제 1 전송 라인과, d) 상기 제 2 필터의 제 2 결합 수단과 안테나에 결합된 제 2 전송 라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 다중-대역 필터.
6. 기판 장착 필터에 있어서, a) 제1,제 2 표면 및 측면을 가지고 제 2 표면 및 측면이 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 유전체 재료와, 상기 유전체 재질의 제 1 표면으로부터 제 2 표면까지 뻗어 있고 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 상기 유전체 재료의 제 1 표면상에 서로 소정된 거리로 배치된 개구들을 갖는 다수의 홀들과, 상기 제 1 표면에 배치되고 상기 다수의 홀들중 한 홀의 도전 재질로 덮혀진 표면에 각각 결합되는 제1 및 제 2 전극 수단과, 상기 제 1 표면에 배치되고 각각 상기 제 1 및 제 2 전극 수단과 각 도전 홀 표면에 접속되는 제1 및 제 2 결합 수단으로 구성된 유전체 필터 수단과, b) 상기 유전체 필터 수단을 수용하고 고정하기 위한 오목한 영역을 가지며 상기 오목한 영역의 내부 표면이 상기 유전체 재료의 제 1 표면에 실질적으로 평행한 도전성 재료와, 상기 내부 표면을 통해 뻗어 있으며 상기 제 1 및 제 2 결합 수단의 반대편에 배치되어 그들에 각각 전기적 접촉부를 제공하는 제1 및 제 2 단자 수단과, 상기 오목한 영역의 반대편의 소정의 위치에 배치되어 상기 유전체 필터와 장착 수단을 기판상에 장착하는 다수의 장착 탭들로 구성된 장착 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 장착 필터.
7. 제 6 항에 있어서, 최소한 하나의 스트립 전극 수단이 접속되며 상기 유전체 재질의 측면상의 도전성 재료로부터 최소한 상기 다수의 홀들중 2개의 홀 사이에서 부분 연장되어 그들 사이의 용량성 결합을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 장착 필터.
8. 최소한 두 이용 수단과 안테나 사이의 무선 주파수 신호를 결합시키는 기판 장착 다중 대역 필터에 있어서, a) 제1, 제2 및 측면을 가지며 제 2 면 및 측면이 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 유전체 재료와, 상기 유전체 재료의 제 1 표면상에 배치된 영역부터 제 2 표면을 향하여 뻗어 있는 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 표면을 가지며 서로 소정 거리로 배치되고 서로 실질적으로 정렬된 개구를 상기 유전체 재료의 제 1 표면상에 갖는 최소한 3개의 제1,제2 및 제 3 홀과, 각각 상기 제1 및 제 3 홀에 결합된 제1 및 제 2 결합 수단과, 각각 상기 제1 및 제 2 홀의 개구를 둘러싸고 그들 개구에 결합되는 전극 수단을 포함하여 상기 제1 및 제 2 홀을 상기 유전체 수단의 측면상의 도전성 재료에 용량적으로 결합시키는 제1 및 제 2 용량성 수단과, 상기 유전체 수단의 측면상의 도전성 재료에 결합되고 그 도전성 재료로부터 최소한 상기 홀들중의 두 홀 사이에 부분 연장되어 이들 사이의 용량성 결합을 조절하는 결합된 최소한 하나의 스트립 전극 수단을 구비하는 그러한 제 1 유전체 필터 수단과, b) 제1, 제2 및 측면을 가지며 제 2면 및 측면이 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 유전체 재료와, 상기 유전체 재료의 제 1표면부터 제 2 표면을 향하여 뻗어 있고, 유전체 재료의 제 1 표면상에서 서로 소정의 거리로 배치된 개구들을 갖고 표면이 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 복수의 홀들과, 상기 제 1 표면상에 배치된 복수의 홀들 각각에 결합된 제1 및 제 2 결합수단으로 구성된 제 2 의 유전체 필터 수단과, c) 최소한 하나의 상기 유전체 필터 수단을 수용하고 고정하기 위한 오목한 영역과, 상기 최소한 하나의 필터의 제1 및 제 2 결합 수단의 반대편에 배치되어 그들 각각에 대한 전기적 접촉부를 제공하는 제1 및 제 2 단자 수단과, 상기 오목한 영역의 반대편의 소정의 위치에 배치되어 최소한 하나의 필터와 장착 수단을 기판상에 장착될 수 있게 하는 다수의 장착 탭들로 구성된 최소한 하나의 장착수단과, d) 상기 기판상에 배치되고 상기 장착 수단의 제 2 단자 수단과 안테나 사이에 접속된 전송 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 장착 다중 대역 필터.
9. 무선 주파수 대역을 통과시키고, 다른 주파수 대역을 저지하기 위한 유전체 필터에 있어서, 제1, 제 2 표면 및 측면을 가지며 제 2 표면 및 측면이 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 유전체 재료의 본체와, 상기 유전체 재료를 통해 제 1 표면부터 제 2 표면을 향하여 뻗어 있으며 최소한 두개의 홀 표면이 제 2 표면에서 전기적 공통인 도전성 재료로 실질적으로 덮혀진 다수의 홀들과, 상기 제 1 표면에 배치되고 상기 측면의 도전성 재료에 접속되어 있으며, 상기 적어도 2개의 공진기중 제 1 공진기의 제 1 표면 홀과 상기 적어도 2개의 공진기의 제 2 공진기의 제 1 표면 홀 사이에 부분 연장되어 있으며 이에 의해 상기 제 1 공진기와 제 2 공진기 사이의 결합이 제한되는 전극 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 전극이 상기 제 1 공진기의 제 1 표면 홀과 제 2 공진기의 제 1 표면 홀 사이의 라인에 거의 수직으로 배치된 2개의 도전성 재료 스트립을 포함하며, 상기 2개의 스트립은 제 1 단부 및 제 2 단부와 각 도전성 스트립의 제 1 단부 사이에 갭을 가지며, 상기 각 도전성 스트립의 제 2 단부는 상기 측면의 도전성 재료에 접속되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
11. 무선 신호를 수신하고 전송하기 위해 적어도 하나의 안테나를 채용한 무선 송수신기용 듀플렉서 필터에 있어서, 도전성 재료로 실질적으로 덮힌 상기 유전체 재료의 제1 외표면에서 제 2 외표면을 향하여 연장되는 유전체 재료의 적어도 하나의 홀로 형성된 복수의 공진기를 포함하며, 상기 유전체 재료는 상기 적어도 하나의 홀의 도전성 재료에 결합된 적어도 하나의 전극이 배치된 제 1 외표면을 제외하고 도전성 재료로 덮혀 있는 제 1 필터와, 실질적으로 도전성 재료로 덮혀 있으며 유전체 재료의 제 1 외표면에서 제 2 외표까지 연장되는 유전체 재료의 적어도 하나의 홀로 형성된 복수의 공진기를 포함하며, 상기 유전체 재료는 상기 적어도 하나의 홀의 도전성 재료에 결합된 적어도 하나의 전극에 배치된 제 1 외표면을 제외하고 도전성 재료로 덮혀 있는 제 2 필터와, a) 상기 제 1 필터를 수용하고 고정하기 위한 오목한 영역을 가지며 상기 오목한 영역내의 내부면이 상기 제 1 필터의 유전체 재료의 두 외표면중 하나의 평행하게 배치되는 도전성 재료와, b) 상기 내부면을 통해 연장되고 상기 전극에 전기적으로 접촉된 단자와, c) 상기 오목한 영역에 대향한 소정 위치에 배치되어 제1필터에 기판을 고정시키는 다수의 장착 탭을 구비하는 제 1 장착 수단과, 상기 기판상에 배치되고 상기 제 1 필터의 단자를 제 2 필터에 결합시킴으로써, 적어도 하나의 안테나로부터의 수신기 신호는 상기 제1 및 제 2 필터중 하나에 의해 거부되며 상기 무선 전송 전송기로 의해 거부되도록 기판에 배치된 결합 수단을 포함하는 듀플렉서 필터.

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