KR960000137B1

KR960000137B1 - 자기 차폐하는 윗면과 아랫면이 있는 반파 공진기 유전체 필터

Info

Publication number: KR960000137B1
Application number: KR1019920702972A
Authority: KR
Inventors: 아가히 케쉬 다리오우쉬; 엘. 소콜라 레이몬드; 엘. 사씬 프레데릭
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드; 죤 에이취. 무어
Priority date: 1991-04-01
Filing date: 1992-03-24
Publication date: 1996-01-03
Also published as: GB9225109D0; GB2260449A; KR930700984A; US5130683A; WO1992017914A1; GB2260449B; JPH05508067A; MX9201496A; DE4290898T1; CA2077898C

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

자기 차폐하는 윗면과 아랫면이 있는 반파 공진기 유전체 필터

[도면의 간단한 설명]

본 발명은 동봉한 도면에 비추어 읽을 때 얘가 더잘 될 것이다.

제1도는 본 발명의 유전체 필터에 의해 필터링될 수도 있는 주파수 함수로서 도면에 기입된, 신호의 그래프.

제2도는 제1도의 그래프와 유사한 그래프이나, 제1도의 신호를 제2도에 인가한 것에 응답하는 본 발명의 가르침에 따라 구성된 유전체 필터에 의해 형성된 필터링된 신호를 도시하는 그래프.

제3도는 이상적인 하나의 반파장 길이 전송 라인 필터의 임피던스의 특성이, 파장으로 눈금된, 필터 공진기 길이의 함수로서 도면에 기입되어 있는 그래프.

제4도는 본 발명의 우선의 실시예의 유전체 블록 필터의 수직도.

제5도는 제4도의 필터의 회로 도면.

제6도는 제4도의 필터의 평면도.

제7도는 본 발명의 대안의 실시예의 유전체 블록 필터의 수직도.

제8도는 그 결과 배치된 전기 회로를 가지는 전기 회로 기판을 갖는 무선 전화 및 제4도의 필터 구조와 유사하게 유전체 블록 필터에 대한 절개도.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

본 발명은 일반적으로 유전체 필터 특히, 반파장 길이의 공진기를 형성하는 유전체 필터 구조에 관한 것이다.

원하지 않는 주파수 성분들을 가진 신호를 필터링하기 위한 필터 회로의 설계와 사용이 잘 알려져 있다.

예를들면, 대역 통과, 대역 소거, 저주파 통과, 그리고 고주파 통과의 기능들을 수행하는 필터 회로는 모두 잘 알려져 있고, 전기 회로의 부분을 형성하는데 이용되고 있다. 또한, 그런 필터 회로들의 조합체들이 잘 알려져 있고, 전기회로의 부분을 형성하고 있는 것이다. 그런 필터 회로는 그 회로에 인가된 신호의 어떤 주파수 성분의 통과, 소거를 허용한다. 필터에 인가된 신호중 필터에 의해 통과되거나 소거된 신호 성분은 물론 필터의 특성함수이다.

필터 회로는 능동 필터 또는 수동 필터 성분들로 구성될 수 있다. 능동 필터 성분들은 집적 회로내에 필터 회로를 구체화하는데 이용되는 것이 유익하다. 그러나, 능동 필터 성분들로 구성된 필터 회로는 제한된 다이네믹 범위에서만 대개 선형적이다. 부가적으로, 능동 필터 성분으로 구성된 필터 회로는 제한된 다이네믹 범위에서만 원하는 필터 특성들을 나타낸다.

그러므로, 수동 필터 성분으로 구성된 필터는 일반적으로 필터 회로를 구체화하기 위해 사용된다. 예를들면, 필터 회로를 구성하는 수동 필터 성분들은 저항, 캐패시터, 인덕터의 조합을 포함한다. 상기 수동 필터 성분의 저항, 캐패시터, 인덕터 성분치들과 그것의 각각의 전기적 접속들은 공진 주파수를 정의한다. 수동 필터 성분들은 관례대로 연결되고, 전술된 타입의 필터 회로를 형성하는 저항값 개패시터값, 인덕터값을 가진다.

예를들면, 전기회로의 일부를 형성하는 필터 회로는 전기 회로와 직렬 연결되도록 위치 조정된다. 전기 회로에 인가되거나 전기 회로에 의해 생성된 신호가 직렬 연결된 필터 회로에 공급될 때, 필터 회로의 성분부분들의 성분값에 의해 정의된 공진 주파수내에서, 필터 회로에 부여된 신호의 신호 부분들(즉, 주파수 성분 부분들)은 필터를 통해서 통과된다. 그러하 전기적 연결 뿐만 아니라, 수동 필터 성분들의 적절한 선택은, 필터 회로가 어느 주파수들의 선택된 범위의 신호 부분들을 통과시키게 하거나 거절하게 하도록 한다.

환언하여 전기 회로의 부분을 형성하는 필터 회로는 전기 회로(즉, 전기 회로와 필터 회로 접지면 사이에서 확장되게 위치될 수 있는 필터 회로)의 다른 부분들과 병렬 연결된다. 직렬 연결된 필터 회로와 유사하게, 수동 필터 성분값과 각 전기적 연결은 공진 주파수를 결정한다. 필터 회로가 전기 회로에 병렬로 연결될 때, 필터 회로의 공진 주파수내에서 필터 회로에 부여된 신호의 부분들(즉, 주파수 성분 부분들)은 필터회로에 의해 병렬 접지된다. 그러한 전기적 연결 뿐만 아니라, 필터 회로 성분들의 성분값의 적절한 선택에 의해, 전술된 어느 회로라도 구성될 수 있다.

물론, 직렬 연결과 병렬 연결로 된 두 필터 회로의 조합은, 원하는 대로 회로 기능이 구성되어 수행될 수도 있다.

라디오 주파수 수신 회로는 그러한 부분을 형성하는 필터 회로를 활용하는 한 유형의 전기회로로 구성된다. 예를들면, 그런 필터 회로가 수신기를 동조하고, 수신 회로에 수신된 신호의 하향 전환과 검파중에 발생된 상호 변조파를 필터링 하는데 이용된다. 실제의 비이상적 수신 회로는 수신된 신호의 하향 전환중에, 상호 변조 왜곡을 일으킨다. 부가적으로 의사 신호들은, 그런 비이상적인 수신 회로에 의해 수신된 신호의 하향 전환중에 생성된다. 필터 회로는 하향 전환 및/또는 검파 과정중에 생기는 그런 상호 변조 왜곡을 제거하는데 사용된다. 물론, 필터 회로는 다른 필터 기능들을 수행하기 위해 수신 회로에 사용된다.

수동 필터 회로들은 종종 세라믹 또는 다른 유전 물질로 구성된다. 그런 필터 회로는 흔히, 그런 필터 대부분의 기하학적 형태 때문에 세라믹 차단 필터라고 언급된다. 통상적으로, 세라믹 차단 필터는 블록 형태로 구성되고, 하나 이상의 구멍이 뚫려지거나, 블록안으로 뻗도록 구성되어진다. 그런 구멍들(즉, 공동들)은 그 공동의 길이에 의해 정해지는 주파수에서 공진하는 공진공동을 형성한다. 상기 공동을 한정하는 측벽의 부분은, 은을 함유하는 합성물과 같은 전도체로 코팅된다. 세라믹 블록의 표면의 부분이나 전체 표면은 전형적으로 전도 물질로 입혀진다.

상기 공동을 한정하는 측벽의 표면부는 공동으로 형성된 공진기의 공진 주파수를 부가적으로 결정하게 된다. 구멍은 어떤 방향으로든지 뻗도록 뚫려지 수 있다(즉, 공동이 만들어진다). 그러나, 전형적으로 구멍들은 세라믹 블록의 마주보는 표면들 사이, 예를들면 세라믹 블록 표면의 앞면과 뒷면, 윗면과 아래면 사이에서 뻗도록 형성된다. 세라믹 블록 필터는, 원하는대로 필터 기능을 수행하도록 직렬 또는 병렬로 연결된다. 전기 회로에 그런 필터를 연결하는 세라믹 블록 필터 및/또는 장치들은 미국특허 제4,431,977호; 제4,673,902호; 제4,703,921호; 제4,716,391호 및 제4,742,562호에 개시되어 있다.

많은 전기 디바이스는 훨씬 더 작은 하우징안에 내장되어 있으므로, 전기 장치의 부분을 구성하는 전기 회로는, 훨씬 더 작은 하우징내에 전기 회로가 자리잡히도록 축소화 되어야만 한다.

예를들면, 휴대용 셀방식의 전화와 같은 휴대용 송수신기는 좀더 작은 치수가 되도록 점점 축소화되고 있는 추세이다. 그런 휴대용 송수신기의 전기 회로는 송신 회로에 의해 생성되는 신호의 신호 부분을 필터링하고, 수신 회로에 의해 수신되는 신호의 신호 부분을 필터링하는 하나 이상의 세라믹 블록 필터를 이용하는, 각 송신 회로와 수신 회로 둘다를 포함하고 있다. 예를들면, 세라믹 블록 필터는 송수신단 사이에 위치한 내부단 필터를 형성하거나, 수신 회로와 안테나 사이에 그리고 안테나와 송신 회로 사이에 위치한 이중통신 필터를 형성한다.

전형적으로, 세라믹 블록 필터는 인쇄 회로 기판과 같은 회로 기판상에 장치되고, 그 기판에 장치된 전기 회로에 적당히 접속된다. 세라믹 블록 필터의 기하학적 구성 때문에, 세라믹 블록 필터를 회로 기판위에 장치하도록 최소한의 높이 간극이 회로 기판상에 요구된다. 특히, 필터가 장치된 회로 기판이 송수신기의 하우징에 자리잡힐 때, 회로 기판은 송수신기 하우징의 내부 표면 아래로 최소한 높이 간극의 길이만큼 떨어져 있어야만 한다. 유사하게, 두 개 이상의 기판이 서로 겹칠 때, 회로 기판 사이의 거리는 최소한 그러한 높이 간극만큼이 되어야 한다. 전술한 휴대용 송수신기처럼, 세라믹 블록 필터의 기하학적 구조에 필요한 높이 간극은, 전기 장치에 허용되는 소형화를 제한한다.

회로 기판상에 세라믹 블럭 필터를 장치하는데 요구되는 최소한의 높이 길이를 줄이기 위해 다양한 방법이 요구된다.

유전체 블록 필터가 회로 기판위에 위치 고정될 적에, 유전체 블록 필터의 최소한 일부를 통하여 뻗도록 형성된 축방향 연장 공진기들은 회로 기판의 평면 방향에 평행한 방향으로 연장하게 되어 있다. 그러나, 그런 유전체 블록 필터의 위치 고정에는 상당량의 회로 기판 표면적이 그런 방식으로 위치 고정될 필요가 있다. 유전체 블록을 통해 뻗도록 만들어진 공진기가 반파장 길이, 즉, 공진기의 공진 주파수 파장의 절반이 될 때, 유전체 블록 필터의 위치 고정에 필요한 표면적은 특히 상당하다. 예를들어, 공진기의 공진 주파수가 약 900MHZ가 될 때, 공진공동의 길이는 거의 16.5cm가 된다.

부가적으로, 1989년 12월 22일자 미합중국 특허출원 제455,062호는, 회로 기판을 통해 연장하도록 만들어진 구멍을 통해 그 위치 고정을 허용하는 치수들로 된 유전체 블록 필터를 밝히고 있다. 회로 기판에 필터를 장착시키기 위해 세라믹 블럭 필터에 대해 브래킷(bracket)이 놓여진다. 또한, 미카엘 티 메트로카(Michael T. Metroka)에 의한 1990년 9월 4일자 미합중국 특허출원 제07/577,172호는, 유전체 블록 필터가 회로 기판을 통해 만들어진 구멍안으로 뻗도록 유사하게 위치 고정되나, 필터가 회로 기판에 필터를 장착시키기 위한 브래킷의 필요성을 없애버린 것으로 개시하고 있다.

그러나, 그런 유전체 블록 필터 구조물은 전형적으로 유전체 블록 끝부분을 통해 방출되는 복사선이 다른 전기 회로 또는, 이 전기 회로의 다른 부분의 동작을 간섭하지 못하도록, 유전체 블록의 끝표면에 위치 고정될 차폐 브래킷을 필요로 한다. 금속 물질로 구성되는 차폐 브래킷을 전자기파가 유전체 블록의 노출된 표면에서 방출되지 않도록 유전체 블록 끝부분을 가리는데 필요한다. 그렇지 않으면, 그런 전자기파의 방출은 유전체 블록 필터에 근접하여 위치한 회로 기판의 회로동작과 간섭하게 될 것이다. 그러나 그런 차폐 브래킷은 회로 기판의 부가적인 표면적을 필요로 하고, 회로 기판위에 필터를 장치하는 동안 유전체 블록 필터의 끝표면 부근에 브래킷을 위치 고정시키는 추가적인 생산 단계가 필요하다.

그러므로, 필요한 것은 유전체 블록 필퍼의 끝표면에 차폐 브래킷을 만들 필요성이 없고 반파장 길이의 공진기를 만들어내는 유전체 필터 구조물이다.

[본 발명의 요약]

따라서, 본 발명은 하나의 반파장 길이 공진기를 만드는, 유전체 필터 구조를 유리하게 제공한다.

본 발명은 전자기파 방사의 전도를 방지하는 자기 차폐시키는 표면부를 가지는 유전체 필터 구조를 훨씬 유리하게 제공한다.

그러므로, 본 발명에 따라, 입력 신호의 인가에 응하는, 필터링된 신호를 생성하는 필터 구조가 밝혀져 있다. 필터 구조는 유전체 블록의 제1측면과 제2측면 사이에서 뻗도록 만들어진, 동축 방향으로 확장되는 적어도 한쌍의 공진기를 가지는 유전체 블록으로 구성된다. 유전체 블록의 제1측면과 제2측면은 공통된 전위에서 유지된다. 입력 커플러는 상기 유전체 블록의 제1 및 제2측면이 아닌 상기 유전체 블록 다른 측면상에 형성되고, 출력 커플러는 상기 유전체 블록의 제1 및 제2측면이 아닌 상기 유전체 블록의 다른 측면상에 형성된다.

[바람직한 실시예에 대한 설명]

음성 신호 또는 변조 음성 신호와 같은, 제1도에서 처음 전환하는 신호가 세로좌표축(10)과 가로좌표축(14)으로 정의된 축 시스템상에 도시된다. 세로좌표축(10)상에 와트, 밀리와트 또는 dB에 관해 눈금지어진 신호의 전력이, 가로좌표축(14)상에 헤르쯔에 관해 눈금지어진 주파수 함수로서 도시된다. 제1도에 도시된 바에 따라, 전형적인 신호는 실제로 복수의 신호 성분 부분의 조합인데, 각각 다른 주파수 값을 가지고, 수직으로 확장된 화살표((18), 즉,스파이크)에 대해 제1도에 도시되어 있다.

수직으로 확장된 화살표(18) 복수개중의 하나에 의해 각기 정의된 상기 신호의 다양한 성분 부분은, 포락선(22)을 형성하기 위해 조합된다. 관례적으로 포락선(22)에 의해 표현될지라도, 전형적인 신호는 실제로 주파수의 광범위에 대해 많은 스팩트럼 성분으로 이루어져 있으므로, 전형적인 신호는 종종 ″광대역″ 신호로 언급된다. 제1도의 신호가 복수의 수직으로 확장된 화살표(18)에 의해 표현될지라도, 실지 신호는 수직으로 확장된 화살표(18)의 주파수에서 집중된 주파수를 가지는 신호의 합으로 이루어져 있다는 것이 주목된다.

필터는 신호의 어떤 스팩트럼(주파수) 부분을 통과시키고, 상기 신호의 다른 스팩트럼(주파수)부분을 거절하는 기능을 한다. 가는선으로 도시된 포락선(26)은 대역 통과 필터의 통과대역을 나타내는데 대역 통과 필터는 필터의 통과대역내에서 필터에 인가되는 신호의 스팩트럼 성분 부분을 통과시킨다; 상기 신호의 다른 스펙트럼 성분 부분은 거절되고 상기 필터에 의해 통과되지 않는다. 제1도에서 역시 가는선으로 도시된 포락선(30)은 저주파 통과 필터를 나타낸다. 저주파 통과 필터에 의해 통과되는 저주파 통과 필터의 통과대역내에서 상기 필터에 인가되는 신호의 스팩트럼 성분 부분은 저주파 통과 의해 통과된다; 상기 신호의 다른 스팩트럼 성분 부분은 거절되고 통과되지 못한다. 유사하게, 제1도에서 가는선으로 도시된 포락선(34)은 고주파 통과 필터의 통과대역을 나타낸다. 고주파 통과 필터의 통과대역내에서 고주파 통과 필터에 인가된 신호의 스팩트럼 성분 부분은 고주파 통과 필터에 의해 통과된다; 상기 신호의 다른 스펙트럼 성분 부분은 거절되고, 상기 필터에 의해 통과되지 않는다. 고주파 통과, 저주파 통과, 대역 통과 필터의 조합은, 예를들어, 대역 거절 필터와 같은 다른 유형의 필터 회로를 함께 형성할 수 있다.

제2도는 제1도와 유사한 그래프인데, 신호의 전력은 가로좌표축(44)상에 헤르쯔로 눈금지어지고, 세로좌표축(40)상에 주파수 함수로서 와트, 밀리와트 또는 dB로 눈금지어 도시된다. 제2도에서 도시된 신호는 상기 필터에 인가된 광대역 신호의 스펙트럼 성분 부분으로 형성된 필터링된 신호이다. 제2도에 도시된 필터링된 신호는 제1도의 포락선(26)에 의해 정의된 주파수의 범위내에서 제1도의 광대역 신호의 스팩트럼성분 부분으로 구성된다. 상기 필터에 유사하게 인가된 다른 스팩트럼 성분 부분, 그 성분 부분으로 구성된 다른 광대역 필터의 통과대역내에 있는 필터에 유사하게 가해진 다른 스팩트럼 성분 부분들로 구성된 다른 광대역 신호들의 스팩트럼 성분 부분들은 상기 필터에 의해 유사하게 통과된다. 상기 대역 통과 필터의 상기 통과대역을 초과하여 상기 필터에 인가된 신호의 스팩트럼 성분 부분은 상기 필터에 의해 통과되지 않고 거절된다. 다시, 제2도의 그래프에 나타낸 대역 통과 필터에 의해 통과된 필터링된 신호가 수직으로 확장하는 화살표로, 여기선 화살표(48)로 표현될지라도 실지 필터링된 신호가 화살표(48)의 주파수에서 중심 주파수를 갖는 신호의 실질적으로 결과적인 합이고, 결과적인 필터링된 신호는 포락선(52)에 의해 그래픽적으로 표현될 수도 있다.

제3도의 그래프로 돌아가서, 이상적인 하나의 반파장의 파장길이 전송 라인의 상기 임피던스 특성은 가로좌표축(74)을 따라 필터에 인가된 신호의 파장(1)의 함수로 세로좌표축(70)상에 도시된다. 원점(76)은 임피던스가 제로값인 단락 회로를나타낸다. 공진공동을 갖는 세라믹 블록 필터는 유사하게 표현될 수도 있다.실지 세라믹 블록 필터는 이상적인 전송 라인 필터와 다른데, 물론, 이상적인 전송 라인 필터는 무한한 유전체 상수Q와 관련되고, 실지 유전체 블록 필터는 유한한 값의 유전체 상수 Q와 관련된다는 점에서 다르다.

제3도에 도시된 고찰은, 상기 전송 라인 필터의 길이(유전체 블록 필터의 공진공동의 길이에 대응하는)가 인가된 신호의 4분의 1파장 길이에 근접할 때, 즉, 점선으로 도시된 수직으로 확장되는 선(78)으로 나타내어진 파장 길이에 근접할 때, 상기 필터의 임피던스는 큰 값으로 신속하게 증가한다. 전송 라인 필터의 길이(유전체 블록 필터의 공진공동의 길이에 대응하는)가 인가된 신호의 하나의 반파장 길이에 근접할 때, 즉, 점선으로 도시된 수직으로 확장되는 선(82)으로 나타내어진 파장 길이에 근접할 때, 상기 필터의 임피던스는 제로값에 근접한다. 전송 라인 필터의 양끝을 단락시킴으로써, 상기 라인은 하나의 반파장길이(1/2)의 주파수에서 공진한다. 유사하게, 유전체 블록 필터의 양끝을 단락시킴으로써, 상기 필터의 공진공동은 하나의 반파장 길이의 주파수에서 공진한다. 예를들어 인가된 신호가 약 900메가헤르쯔의 주파수일 때 공진하도록 제조된 공진공동을 갖는 유전체 블럭 필터는, 약 16.5cm 길이의 공진공동을 포함한다. 1/4파장 및 1/2파장의 복합으로 된 공진공동(空洞)이 있는 유전 블록 필터가 유사하게 공진하며, 시간의 함수로서 그려진 그러한 유전체 블록 필터의 임피던스 특성 곡선이 제3도의 곡선에 유사하다는 것을 부가적으로 주목해야 한다.

제4도의 수직도로 돌아가서, 본 발명의 바람직한 실시예의 유전체 블록 필터, 즉 일반적으로 참조번호(100)로 언급된 필터가 도시되어 있다. 필터(100)는 윗면(104), 아랫면(106), 앞면(110), 뒷면(114), 측면(118 및 122)을 갖는 육면체이다. 공진공동(126 및 134)은 보우링 프로세스등에 의해 윗면(104)와 아랫면(106) 사이에서 확장되어 형성된다. 공진공동(126 및 134)은 윗면(104)에 대해 개구(142 및 150)를 각각 한정한다. 유사하게 공진공동(126 및 134)은 아랫면(106)에 대해 개구(158 및 166)를 각각 한정한다.

은을 함유하는 물질과 같은 전도 물질은 상기 표면부들을 커버하기 위해 윗면 및 아래면(104 및 106), 측면(118 및 122)과 뒷면(144)의 외측 표면에 대해 코팅된다. 부가적으로, 전도물질은 공진공동 각각의 측벽을 커버하기 위해 공진공동(126 및 134)을 한정하는 측벽을 코팅한다. 상단면(140)을 코팅하는 전도물질은 아랫면(106)을 코팅하는 전도물질과 전기적 연결을 유지한다.

부가적으로 전도물질은 상기 필터(100)의 앞면(110)부에 대해 코팅된다. 특히, 전도물질은 입출력 커플러(176 및 182)를 형성하기 위해, 앞면(110)의 사각형 부분에 대해 코팅된다. 앞면(110)의 나머지 부분도 역시 입출력 커프러(176 및 182) 각각의 주변에 접하여 위에 위치된 앞면(110) 부분을 제외하고는 전도물질로 코팅된다. 입출력 커플러(176 및 182)는 공진공동(126 및 134) 각각에 뿐만 아니라, 필터(100)의 표면 영역위에 코팅된 전도물질에, 용량적으로 커플링된다.

유전체 블록 필터(100)는 공진공동(126 및 134)의 길이가, 공진공동의 공진기를 형성하기 위해 입력 커플러(176)에 인가된 신호의 하나의 반파장 길이에 근접하는 길이가 되게 제조된다. 필터(100)의 윗면 및 아랫면(104 및 106) 모두가 전도물질의 코팅으로 커버되고, 공통된 전위가 되도록 전기적 연결이 유지되기 때문에, 전자기적 방사가 윗면(104)상에 한정된 개구(142 또는 150)를 통해서, 또는 아랫면(106)상에 한정된 개구(158 또는 166)을 통해서 방사되지 않으나, 공진공동(126 및 134)은 유전체 필터(100)물질으 통해서 함께 커플링된다. 입력 커플러(176)에 인가된 신호의 하나의 반파장 길이에 각각 근접하는 길이인 공진공동(126 및 134)은 하나의 반파장의 파장길이 공진기와 함께 구성된다.

입력 커플러(176)에 인가된 입력 신호는, 필터링된 출력 커플러(182)에서 출력 신호를 생성하는 필터(100)에 의해 필터링된다. 입력 커플러(176)에 인가된 입력 신호의 원하는 특성(즉, 원하는 주파수)의 스펙트럼 성분은 필터(100)에 의해 통과되고, 필터링된, 출력 커플러(182)에서 출력 신호를 형성한다. 입력 커플러(176)에 인가된 입력 신호의 다른 스팩트럼 성분 부분은 필터(100)에 의해 통과되지 않고, 커플러(182)에서 필터링된 출력 신호를 형성하지 않는다.

제5도의 회로도를 보면, 참조번호(200)로 언급된 전기 회로가 도시되어 있다. 전기 회로(200)는 제4도의 유전체 블록 필터(100)로 형성된 회로를 구조적으로 밝히고, 공진기(226 및 234)를 포함한다. 공진기(226 및 234)는 제4도의 공진공동(126 및 134)에 일치한다. 공진기(226)는 노드(240)에 직렬 연결되고, 제4도의 공진공동(126)에 일치한다. 유사하게, 공진기(234)는 노드(244)에 직렬 연결되고, 제4도의 공진공동(134)에 일치한다.

노드(240)는 캐패시터(248)를 통해 커플러(276)에 용량적으로 커플링된다. 커플러(276)는 제4도의 필터(100)의 앞면(110)상에형성된 입력 커플러(176)에 일치한다. 캐패시터(248)는 제4도의 입력 커플러(176)와 공진공동(126) 사이의 용량적 커플링을 나타낸다. 유사하게, 노드(244)는 캐패시터(286)를 통해 커플러(282)에 용량적으로 커플링된다. 커플러(282)는 제4도의 필터(100)의 앞면(110)상에 형성된 출력 커플러(182)에 일치한다. 캐패시터(286)는 제4도의 출력 커플러(282)와 공진공동(134) 사이의 용량적 커플링을 나타낸다.

제5도의 회로(200)는 노드(276)와 그라운드 사이에 연결된 캐패시터(290)를 상세히 밝히고 있다. 캐패시터(290)는 제4도의 공진공동(126 및 134)을 한정하는 측벽상과 필터(100)의 표면(104 내지 122)상에 코팅된 전도물질로 구성된 필터(100)의 접지면과 제4도의 입력 커플러(182) 사이의 용량적 커플링을 나타낸다. 유사하게, 제5도의 회로(200)는 노드(282)와 접지 사이에 연결된 캐패시터(298)을 밝히고 있다. 캐패시터(298)는 제4도의 공진공동(126 및 134)을 한정하는 측벽상과 필터(100)의 표면(104 내지 122)상에 코팅된 전도물질로 구성된 필터(100)의 접지면과 제4도의 출력 커플러(182) 사이의 용량적 커플링을 나타낸다. 캐패시터(248,286,290,298)의 용량값(즉, 필터(100)의 표면(104 내지 122)상에 코팅된 전도물질의 양과 입출력 커플러(176 및 183) 각각과 상기 코팅 사이의 중심거리의 적절한 선택은 제4도의 필터(100)와 얻어진 제5도의 전기 회로(200)에 의해 표현된 것과 같은, 릴터의 원하는 필터 특성을 허용한다.

제5도의 공진기(226 및 234)의 종단부가 접지에 커플링된다는 것이 부가적으로 주지된다. 접지에 대한 상기 커플링은 제4도의 필터(100)의 표면부를 코팅하는 전도물질의 접지면에 대한 제4도의 공진공동(126 및 134)의 전기적 연결을 나타낸다.

제6도는 제4도의 필터(100)의 평면도를 밝히고 있다. 제 6도의 평면도는 상기 필터(100)를 통해 확장되는 공진공동(126 및 134)에 의해 한정된 개구(142 및 150)와 필터(100)의 윗면(104)을 밝히고 있다. 화살표(302)는 개구(142 및 150)의 중심을 역시 한정하는 공진공동(126 및 134)의 중심축 사이의 거리를 나타낸다. 공진공동(126 및 134)의 적당한 간격, 즉, 화살표(302)에 의해 한정된 거리의 길이는 필터(100)의 통과 대역의 대역폭을 결정한다. 공진공동(126 및 134)의 길이가 제 4도의 필터(100)와 같은 유전11 블럭 필터의 통과대역의 중심 주과수를 결정하고, 동축으로 확장되는 공진공동(126 및 134) 사이의 간격이 상기 필터의 통과대역의 대역폭을 결정하므로, 어떤 원하는 대역폭과 주파수의 어떤 위치에 위치된 통과대역이라도 상기 필터(100)로 이루어질 수 있다 상기 필터의 대역폭이 공진공동의 모양와 피로 인한 개구의 모양에 영향받는다는 것이 역시 주지된다. 예를들어, 축방향으로 극장하는 축에 판련하는 공진공동을 확장함으로써 (타원형 개구를 형성하기 위해), 상기 필터의 대역폭은 중가된다.

제7도의 수직도를 보면, 본 발명의 대안의 실시예의 참조번호(302)로 언급된 유전체 블럭 필터가 육면체이나, 제4도의 필터(100)의 편평한 윗면과 아랫면(104 및 106)에 대조되는 두갈래진 윗면과 아랫면(304 및 306)을 각각 포함한다 설명된대로, 필터(302)는 앞면(310), 됫면(314). 측면(318 및 322)을 포함한다. 보우링 프로세스등으로, 공진공동(326 및 334)은 윗면(306)와 아랫면(306) 사이에 얻도주 형성된다 공진공동(326 및 334)은 휫면(304)상에 개구(342 및 350)를 각각 한정한다. 유사하게, 공진공동(326 및 334)은 아랫면(306)상에 개구(358 및 366)를 각가 한정한다. 제7도의 괼터 (302)는 각각의 표면(304 및 306)상에 개구(370 및 372)를 한정하는 윗면파 아랫면(304 및 306) 사이에 뻗도록 공친공동((368). 역시 보우링 프로세스 등으로 형성된)을 포함한다. 두갈래진 표면(304 및 306)의 구성때문에, 공동(368)은 공동(326 및 334)에 관계하여 확장된다.

은을 함유하는 물질과 같을 전도물질은 또먼을 커버하기 위해 원면과 아랫면(304 및 306), 측면(318 및 332) 뒷면(314)의 외측 표면상에 코팅된다. 부가적으로, 전도물질은 각각의 공진공동의 측벽을 커버하기 위해 공진공동(326,334,368)을 한정하는 측벽을 코팅한다 윗면(304)을 코팅하는 전도물질은 아랫면(306)을 코팅하는 전도물질과의 전기적 연결을 유지한다.

전도물질은 입출력 커플러(376 및 382)를 형성하기 위해 앞면(310) 부분상에 부가적으로 코팅된다. 앞면(310)의 나머지 부분도 역시 입출력 커플러(376 및 382) 각각의 주변에 접하여 위치되는 앞면부(310)를 제외한 전도물질로 코팅된다. 깁춘력 커플러 (376 및 382)는 공진공동(326 및 334) 각각에 분만 아니라, 필터(100)의 표면 영역상예 코팅되는 전도물질에, 용량적으로 커플링된다.

유전체 블럭 필터(320)는, 공진공동(326 및 334)의 길이가 입력 커플러(376)에 인가된 신호의 하나의 반파장 길이보다 다소 작은 길이가 되도록, 공진공동이 상기 공진공동의 공진기를 형성하기 위해 입력 커플러(376)에 인가된 신호의 하나의 반파장 길이에 근절하는 길이가 되도록 제조된다. 필터(302)의 윗면과 아랫면(304 및 306) 모두가 전도물질의 코팅으로 커버되고,공동 전위로 전기적 연결이 유지되기 때문에 , 전자기기적 방사는 윗면(304)에 한정된 개구(342,350,170)를 통해서, 또는 아랫면(306)에 한정된 개구(358,366,372)를 통해서 방사되지 않으나, 공진공동(326 및 334)은 유전체 필터필터(302)의 상기 물질을 통해 함께 커플링된다. 공진공동은 하나의 반파장 길이의 공진기로 함께 구성된다.

입력 커플러(376)에 인가된 입력 신호는 출력 커플러(382)에서 필터링된 신호를 생성하는 필터(302)에 의해 필터링된다. 입력 커플러(376)에 인가된 입력 신호의 원하는 특성(즉, 원하는 주파수)의 스팩트럼 성분부분은 상기 필터(302)에 의해 통과되고, 필터링된, 출력 커플러(382)에서 출력 신호를 형성한다. 입력 커플러(376)에 인가된 입력 신호의 다른 스펙트럼 성분 부분은 필터(302)에 의해 통과되지 않고, 필터링된, 커플러(382)에서 출력 신호를 형성하지 않는다.

제8도의 절개도를 보면, 참조번호(450)로 언급된 본 발명의 무선전화는 도시된 제4도의 필터((100), 또는 제7도의 대안의 필터(302))를 포함한다. 무선전화 (450)는 전기 회로(464)가 부착된 하나이상의 전기 회로 기판(460)안을 지탱시키는 하우징(454)을 구성된다. 전기 회로(464)는 송신부와 수신부 둘로 구성된다. 유전체 블록 필터(470)는 전기 회로(464)에 커플링되는데, 필터(470)는 제4도의 유전체 블록 필터(100, 또는, 대안적으로 제7도의 필터(302)와 구조에 있어서 유사하다.

필터(470)는 제4도의 필터(100)의 앞면에 해당하는, 회로 기판 측면을 위치시킴으로써 회로 기판(460)상에 표면 장착되어, 회로(464)의 도전 리드 형성 부분에 대해 정합된다. 더욱이, 필터(470)상에 부착된 커플러의 적절한 접속(도시되지 않은, 필터(470)에 부착된 커플러는 제4도의 필터(100)의 입출력 커플러(176 및 182)에 대응한다)은 전기 회로(464)에 필터(470)의 전기적 접속을 허용한다.

필터(470)는 확장 영역이(즉, 방향이 필터(470)의 공진공동의 축방향으로 정의된다)회로 기판(460)의 평면방향에 평행한 방향으로 뻗도록 위치되기 때문에, 무선전화(450)의 하우징(454) 아래의 회로 기판(460)의 위치고정을 허용하기 위해 하우징(454) 아래에 요구되는 높이방향 간극은 축소된다. 부가적으로, 필터(470)가 자기 차폐함으로, 즉 전자기적 방사가 필터(470)의 윗면과 아랫면상에 형성된 개구를 통해 방사되지 않기 때문에, 브래킷은 필터(470)의 윗면과 아랫면 둘중 하나에 위치될 필요가 없다. 필터(470)와 같은 유전체 블록 필터는 제7도의 무선전화(450)와 같은 무선전화에 대해, 이중 필터뿐만 아니라 내부단 필터로서 이롭게 사용될 수도 있다.

본 발명이 다양한 특성으로 나타난 우선의 실시예와 관련하여 설명되는 동안, 다른 유사한 실시예가 사용될 수도 있고, 수정과 첨가가, 빗나감 없이 본 발명의 동일한 기능을 수행하는 설명된 실시예에 대해 이루어질 수 도 있다. 그러므로, 본 발명은 어떤 단일의 실시예로 한정되어서는 안되지만, 오히려 첨부된 특허청구 범위의 내용에 따라 폭과 범위에 있어 추론되어야 한다.

Claims

입력 신호의 인가에 따라 필터링된 신호를 발생하는 필터 구조물로서: 윗면, 아랫면과 적어도 제1 및 제2측면을 한정하는 유전체 블록으로서, 상기 유전체 블록의 윗면과 아랫면 사이로 뻗도록 형성된 적어도 한쌍의 동축 방향으로 뻗은 공진기들을 갖는 상기 유전체 블록 ; 적어도 한쌍의 동축 방향으로 뻗은 공진기들중 제1공진기에 커플링된 상기 유전체 블록의 적어도 제1 및 제2측면들중 적어도 한 측면상에 위치한 입력 커플러를 형성하는 수단 ; 적어도 한쌍의 동축 방향으로 뻗은 제2공진기에 커플링된 상기 유전체 블록의 적어도 제1 및 제2측면들중 적어도 한 측면상에 위치한 출력 커플러를 형성하는 수단; 그리고 상기 윗면과 아랫면을 공통전위로 유지시키는 수단으로서, 상기 유지 수단은 상기 적어도 한쌍의 동축 방향으로 뻗은 공진기들을 한정하는 윗면, 아랫면, 측벽 그리고 상기 입출력 커플러들의 주변 부분들을 제외한 상기 유전체 블록의 측면들을 실질적으로 커버하는 전도물질의 코팅을 형성하고, 상기 전도물질의 코팅이 상기 윗면, 아랫면을 각각 커버함으로써 자기 차폐 표면들을 형성하는, 상기 유지 수단으로 구성되는 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 적어도 한쌍의 동축 방향으로 뻗은 공진기들 각각이 상기 유전체 블록의 상기 윗면에 제1개구와 상기 유전체 블록의 아랫면에 제2개구를 한정하는 공동을 형성하는 수단으로 구성된 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 적어도 한쌍의 동축 방향으로 뻗은 공진기들중 각 쌍의 공진기들이 반파장 길이에 근사하는 공진기들을 형성하는 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 유전체 블록이 육면체로 되어 있어 상기 유전체 블록의 윗면, 아랫면, 앞측면, 뒷측면, 제1 및 제2측면이 한정되는 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 입력 커플러는 공통 전위에서 상기 유전체 블록의 윗면과 아랫면을 유지하는 상기 수단으로 형성된 코팅에 용량적으로 커플링되어 있는 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 입력 커플러는 유전체 블록의 윗면과 아랫면 사이를 뻗도록 형성된 적어도 한쌍의 동축 방향으로 뻗는 공진기들중 제1공진기에 용량적으로 커플링된 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 출력 커플러는 공통 전위에서 상기 유전체 블록의 윗면과 아랫면을 유지하는 상기 수단으로 형성된 코팅에 용량적으로 커플링되어 있는 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 출력 커플러는 유전체 블록의 윗면과 아랫면 사이를 뻗도록 형성된 적어도 한쌍의 동축 방향으로 뻗는 공진기들중 제2공진기에 용량적으로 커플링되어 있는 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 입력 커플러는 상기 유전체 블록의 적어도 제1 및 제2측면들중 한 측면에 코팅된 전도물질로 형성되고, 공통 전위에서 상기 유전체 블록의 윗면과 아랫면을 유지하는 상기 수단으로 형성된 코팅으로부터 전기적으로 절연되어 있는 상기 필터 구조물.
제1항에 있어서, 상기 출력 커플러는 상기 유전체 블록의 적어도 제1 및 제2측면들중 한 측면에 코팅된 전도물질로 형성되고, 공통 전위에서 상기 유전체 블록의 윗면과 아랫면을 유지하는 상기수단으로 형성된 코팅으로부터 전기적으로 절연된 상기 필터 구조물.