KR960012468B1 - Microwave filter - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 단위공진기를 이용한 필터의 일실시예 구성도 ;1 is a configuration diagram of an embodiment of a filter using a conventional unit resonator;
제2도는 종래의 단위공진기를 이용한 필터의 다른 일실시예 구성도 ;2 is a configuration of another embodiment of a filter using a conventional unit resonator;
제3도는 종래의 일체형 유전체필터의 구성도 ;3 is a block diagram of a conventional integrated dielectric filter;
제4도는 제1도 및 제2도의 전기적 등가회로도 ;4 is an electrical equivalent circuit diagram of FIGS. 1 and 2;
제5도는 제3도의 전기적 등가회로도 ;5 is an electrical equivalent circuit diagram of FIG. 3;
제6도는 본 발명에 의한 유전체를 이용한 마이크로웨이브 필터의 일실시예 구성도 ;6 is a configuration diagram of an embodiment of a microwave filter using a dielectric according to the present invention;
제7도는 제6도의 전기적 등가회로도,7 is an electrical equivalent circuit of FIG.
제8도는 본 발명의 의한 유전체를 이용한 마이크로웨이브 필터의 다른 실시예 구성도이다.8 is a configuration diagram of another embodiment of a microwave filter using a dielectric according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 유전체 블럭 1': 유전체블럭의 일측면1: dielectric block 1 ': one side of dielectric block
2 : 칩 캐패시터 또는 PCB조각3 : 유전체 기판2: chip capacitor or PCB piece 3: dielectric substrate
4 : 도선 또는 금속 테이프5 : 금속 패턴4 wire or metal tape 5 metal pattern
6 : 끝이 접지에 단락된 공진기7,7': 입력과 출력을 위한 구멍6: Resonator whose end is shorted to ground 7, 7, ': hole for input and output
8,8': 입력과 출력단자용 도체봉8,8 ': Conductor rods for input and output terminals
9 : 공진기간 결합량을 조절하기 위한 결합 조절구멍9: coupling adjustment hole for adjusting the coupling amount of resonance period
10 : 공진기간 결합량을 조절하기 위한 결합 조절구멍10: coupling adjustment hole for adjusting the coupling amount of the resonance period
11,11': 끝이 접지에 연결된 1/4파장 전극패턴11,11 ': 1 / 4-wavelength electrode pattern with tip connected to ground
12,12': 유전체블럭 외벽에 설치한 입출력용 전극패턴12,12 ': Electrode pattern for input and output on the outer wall of the dielectric block
13 : 공진기의 전기적 등가모델13: electrical equivalent model of resonator
14 : 결합 커패시터를 Comb-line으로 나타낸 전기적 등가모델14: Electrical Equivalent Model of Coupling Capacitor with Comb-line
15 : 공진기간 결합량을 조절하기 위한 홈과 공진기 사이의 등가 커패시터15: Equivalent capacitor between groove and resonator to adjust the resonant coupling period
16 : 끝이 접지에 연결된 1/4파장 공진기의 등가모델.16: Equivalent model of 1 / 4-wavelength resonator whose end is connected to ground.
본 발명은 유전체를 이용한 마이크로웨이브 필터로서 입력과 출력부분의 결합구조에 관한 것이다.The present invention relates to a coupling structure of an input and an output part as a microwave filter using a dielectric.
UHF 대역 유전체필터는 현재 TEM 모드 유전체 동축공진기가 주로 사용되며, 상기 동축공진기의 갯수는 필터의 요구특성에 따라 정해지나 보통 2개 이상의 공진기가 결합되어 제작되는 것이 일반적이다.UHF band dielectric filter is mainly used in TEM mode dielectric coaxial resonator, the number of the coaxial resonator is determined according to the requirements of the filter, but usually two or more resonators are usually manufactured by combining.
또한, 최근들어 통신 시스템 단말기의 소형화로 인하여 부품의 소형화가 더욱 요구되고 있다.In addition, in recent years, miniaturization of components is further required due to the miniaturization of communication system terminals.
그러면, 종래 유전체를 이용한 고주파 필터의 구조를 제1도 내지 제3도를 통하여 간단히 설명하면 다음과 같다.Then, the structure of a high frequency filter using a conventional dielectric will be briefly described with reference to FIGS. 1 to 3.
제1도 및 제2도는 단위공진기를 이용하여 필터를 구성한 구조로서 끝단이 접지에 연결된 공진기를 3개 사용한 구조를 나타낸 것이다. 상기의 구조도에서 사용되는 단위공진기(6)는 유전체 블럭(1)의 일측면(1')을 제외한 다섯면을 도체로 도금한 것으로서, 상기 각각의 유전체블럭(1)의 측면중앙에 좌우 관통되도록 구멍을 형성하고, 도전성 금속으로 도금하여 끝이 접지에 단락된 공진기로 동작하도록 하였다.1 and 2 show a structure in which a filter is constructed using a unit resonator, and three resonators having ends connected to ground are shown. The unit resonator 6 used in the above structure diagram is plated with conductors on five surfaces except for one side 1 'of the dielectric block 1 so as to penetrate right and left through the center of the side surface of each dielectric block 1. A hole was formed and plated with a conductive metal to operate as a resonator whose tip was shorted to ground.
상기 각각의 공진기사이, 입력과 공진기사이 및 공진기와 출력사이에 각각 결합 커패시터를 형성하여 필터로 동작하는 것을 전기적 등가회로로 나타내면 제4도와 같이 나타난다.A coupling capacitor is formed between each resonator, between an input and a resonator, and between a resonator and an output to operate as a filter.
여기서, 끝이 단락된 공진기는 (13)으로 나타내었다.Here, the shorted resonator is represented by (13).
제1도와 같은 구조의 필터는 이러한 결합 커패시터를 칩 커패시터 또는 용량에 맞게 잘라낸 PCB조각을 이용하는 경우로서, 소정크기의 상기 커패시터(2)를 기판(3)에 부착한 다음 도선(4) 또는 금속 테이프로 연결하는 방법이다.A filter having a structure as shown in FIG. 1 uses a piece of PCB cut out of such a coupling capacitor in accordance with a chip capacitor or a capacitor, and attaches the capacitor 2 of a predetermined size to the substrate 3 and then connects the conductor 4 or metal tape. Is how to connect.
이러한 필터구조는 온도변화에 따른 회로소자값의 변화가 크며, 주파수특성이 나빠지는 문제점을 내포하고 있다.Such a filter structure has a large change in the value of a circuit element due to temperature change, and has a problem of deteriorating frequency characteristics.
제2도의 필터구조는 유전체 기판(3)상에 형성된 전극패턴(5)에 전극(4)을 도금하여 결합 커패시터를 형성한 구조이다. 이러한 필터구조는 주파수특성은 향상시킬 수 있으나, 공진기와 공진기사이의 결합 커패시터, 입력과 공진기사 및 공진기와 출력사이의 결합 커패시터를 따로 제작된 기판상의 커패시터로 구현하기 때문에 부피가 커지고 제조공정이 복잡해지는 문제점을 내포하고 있다.The filter structure of FIG. 2 is a structure in which a coupling capacitor is formed by plating the electrode 4 on the electrode pattern 5 formed on the dielectric substrate 3. The filter structure can improve the frequency characteristics, but the bulky and complicated manufacturing process is realized by implementing the coupling capacitor between the resonator and the resonator, the input and resonant articles, and the coupling capacitor between the resonator and the output, respectively. There is a problem with this.
제3도의 필터구조는 하나의 유전체블럭(1)에 다수개의 공진기를 형성하여 필터를 구성하는 일체형 필터 구조에 관한 것으로, 3개의 공진기를 이용한 필터 구조의 일실시예를 나타낸 것이며, 상기 유전체블럭(1)은 상면(1')을 제외한 다섯면이 도체로 도금된 것이다. 동일한 크기의 구멍을 유전체블럭의 상면(1')에서 하면까지 관통하여 뚫고 도전성 금속으로 도금하여 끝이 접지에 단락된 공진기(6)로 동작하도록 형성한다. 또한, 입력단자용 구멍(7)과 출력 단자용 구멍(7')을 설치하고, 각각에 도체봉(8,8')을 삽입한다.The filter structure of FIG. 3 relates to an integrated filter structure that forms a filter by forming a plurality of resonators in one dielectric block 1, and shows an embodiment of a filter structure using three resonators. In 1), five surfaces except for the upper surface 1 'are plated with a conductor. A hole of the same size is drilled through the upper surface 1 'of the dielectric block from the lower surface and plated with a conductive metal so as to operate as a resonator 6 whose end is shorted to ground. In addition, an input terminal hole 7 and an output terminal hole 7 'are provided, and the conductor bars 8 and 8' are inserted in each.
결합 커패시터를 적절하게 조절하기 위하여 입력단자용 구멍과 공진기사이, 공진기와 공진기사이 및 공진기와 출력단자용 구멍사이에 각각 결합조절용 구멍(9)를 설치하여 필터를 구성하였다. 이러한 구조의 필터는 결합조절용 구멍(9)의 내벽과 유전체블럭의 상면(1')을 제외한 모든 부분을 도전성 금속으로 도금한 구조이다.In order to properly control the coupling capacitor, a filter was formed by installing coupling control holes 9 between the input terminal hole and the resonator, between the resonator and the resonator, and between the resonator and the output terminal hole. This filter has a structure in which all parts except the inner wall of the coupling adjusting hole 9 and the upper surface 1 'of the dielectric block are plated with a conductive metal.
제3도의 필터 구조에 대하여 Comb-line을 이용하여 전기적 등가회로로 나타내면 제5도와 같다.The filter structure of FIG. 3 is shown in FIG. 5 as an electrical equivalent circuit using a comb-line.
제5도의 등가회로는 제4도의 등가회로와 전기적으로 같으며, 커패시터를 Comb-line(14)로 표시하였다. 입력측과 공진기사이의 결합 커패시터는 입력단자용 구멍의 내벽과 공진기 사이의 전자장 결합으로 형성되며, 공진기와 공진기사이의 결합 커패시터는 각각의 공진기사이에서 전자장의 결합으로 이루어진다.The equivalent circuit of FIG. 5 is electrically equivalent to the equivalent circuit of FIG. 4, and the capacitor is denoted by Comb-line 14. The coupling capacitor between the input side and the resonator is formed by the electromagnetic coupling between the inner wall of the hole for the input terminal and the resonator, and the coupling capacitor between the resonator and the resonator is composed of the electromagnetic field coupling between each resonator.
또한, 상기 공진기와 출력사이의 결합 커패시터는 공진기와 출력단자용 구멍(7,7')사이의 전자장 결합에 의해 이루어져 입력에서 공진기들을 거쳐 출력으로 에너지가 전달된다. 결합 커패시터의 크기는 결합 조절용구멍(9)의 크기와 위치를 적절하게 조절할 수 있다. 그러나, 이러한 필터 구조는 주파수특성을 향상시킬 수 있으나, 입력과 출력 단자용 구멍을 설치하여야 하는등 여전히 소형화에는 한계가 있다.In addition, the coupling capacitor between the resonator and the output is formed by the electromagnetic coupling between the resonator and the output terminal holes 7 and 7 'to transfer energy from the input through the resonators to the output. The size of the coupling capacitor can appropriately adjust the size and position of the coupling adjustment hole (9). However, such a filter structure can improve the frequency characteristics, but there is still a limit in miniaturization, such as the provision of holes for input and output terminals.
상기한 바와 같이 종래의 필터구조에서는 결합용 커패시터를 별도의 기판상에 형성하기 때문에 그 부피가 커지고 제조공정이 복잡해지는 문제점이 있다. 또한, 하나의 유전체 블럭에 다수의 공진기를 형성한 필터구조에서도 입력과 출력을 위한 구멍을 형성하여 도체봉을 삽입함으로써 소형화와 표면실장화에 문제점을 내포하고 있다.As described above, in the conventional filter structure, since the coupling capacitor is formed on a separate substrate, there is a problem that the volume thereof becomes large and the manufacturing process becomes complicated. In addition, even in a filter structure in which a plurality of resonators are formed in one dielectric block, holes for input and output are formed to insert a conductor rod, thereby causing problems in miniaturization and surface mounting.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공진기 사이에 결합량 조절용 홈을 형성하고, 입출력용 공진기의 개방단 좌,우측 소정위치에 전극패턴을 형성하거나, 유전체 측면 일부를 접지에서 분리한 전극을 형성하여 입출력 단자로 이용하므로써 소형화와 표면실장화가 가능한 콤라인 구조의 유전체를 이용한 마이크로웨이브 필터를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, forming a coupling amount adjustment groove between the resonators, forming electrode patterns at predetermined positions left and right of the open end of the input / output resonators, It is an object of the present invention to provide a microwave filter using a comb-line dielectric capable of miniaturization and surface mounting by forming an electrode separated from the ground and using it as an input / output terminal.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소정의 직육면체 형상을 가지며, 상단부를 제외한 모든면이 도체로 도금된 유전체블럭과, 상기 유전체블럭의 상면에서 하면까지 관통되되 그 내벽이 도전성 금속으로 도금되어진 다수의 공진기를 구비한 유전체 필터에 있어서, 상기 다수의 공진기 사이에 가각 위치되되 유전체 블럭의 상부면 전측에서 후측까지 관통되며 그 내면이 도전성금속으로 도금된 소정크기의 결합량 조절 홈이 형성되고, 상기 공진기와 입력사이 및 공진기와 출력사이의 결합량을 조절하기 위하여 상기 유전체 필터의 상면 좌우측 소정위치에 격자 형상의 전극패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention has a predetermined rectangular parallelepiped shape, and all surfaces except the upper end portion are plated with a conductor, and a plurality of inner walls of which are plated with conductive metal from the upper surface of the dielectric block to the lower surface thereof. In the dielectric filter having a resonator of the plurality of resonators, each of the plurality of resonators are arranged in a predetermined amount of coupling amount adjustment grooves penetrating from the front side to the rear side of the upper surface of the dielectric block, the inner surface is plated with a conductive metal, In order to control the coupling amount between the resonator and the input and between the resonator and the output, a grid-shaped electrode pattern is formed at predetermined positions on the left and right sides of the dielectric filter.
본 발명의 다른 특징은, 소정의 직유면체형상을 가지며, 상단부를 제외한 모든면이 도체로 도금된 유전체블럭과, 상기 유전체블럭의 상면에서 하면까지 관통되되, 그 내벽이 도전성 금속으로 도금되어진 다수의 공진기를 구비한 유전체 필터에 있어서, 상기 다수의 공진기 사이에 각각 위치되되 유전체 필터의 상부면 전측에서 후측까지 관통되며 그 내면이 도전성금속으로 도금된 소정크기의 결합량 조절 홈이 형성되고, 상기 공진기와 입력사이 및 공진기와 출력사이의 결합량을 조절하기 위하여 상기 유전체블럭의 일측벽 상단 양측에는 접지에서 분리되도록 직사각형 형상의 전극패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.Another feature of the present invention is a dielectric block having a predetermined cuboid shape, and all surfaces except the upper end are plated with a conductor and penetrated from the upper surface to the lower surface of the dielectric block, the inner wall of which is plated with a conductive metal. A dielectric filter having a resonator, the dielectric filter having a predetermined amount of coupling grooves positioned between the plurality of resonators and penetrating from the front side to the rear side of the upper surface of the dielectric filter and plated with a conductive metal on the inner surface thereof, wherein the resonator is formed. In order to control the coupling amount between the input and the resonator and the output, a rectangular electrode pattern is formed on both sides of the top of one side wall of the dielectric block so as to be separated from the ground.
이하, 첨부된 제6도 및 제7도의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIGS. 6 and 7.
제6도는 본 발명에 의한 유전체를 이용한 마이크로웨이브 필터의 일실시예 구성도이고, 제7도는 제6도의 전기적 등가회로도를 나타낸다.FIG. 6 is a configuration diagram of an embodiment of a microwave filter using a dielectric according to the present invention, and FIG. 7 shows an electrical equivalent circuit diagram of FIG.
도면에서 1은 유전체블럭, 1'는 상면, 6은 공진기, 10은 결합조절용홈, 11은 전극패턴을 나타낸다.In the drawings, 1 is a dielectric block, 1 'is an upper surface, 6 is a resonator, 10 is a coupling adjusting groove, and 11 is an electrode pattern.
도면에 도시한 바와 같이, 입방체 형상을 가지는 유전체블럭(1)은 상면(1')을 제외한 다섯면이 도체로 도금되어 있으며, 상기 상면(1')의 소정위치에는 동일한 크기를 가지는 다수의 구멍을 등간격으로 형성하되, 상면(1')에서 하면까지 관통하여 뚫고, 도전성 금속으로 도금하여 끝이 접지에 연결된 공진기(6)로 동작하도록 형성한다.As shown in the figure, the dielectric block 1 having a cubic shape is plated with conductors on five surfaces except for the upper surface 1 ', and a plurality of holes having the same size are disposed at predetermined positions of the upper surface 1'. Are formed at equal intervals, penetrated from the upper surface 1 'to the lower surface, and plated with a conductive metal so as to operate as a resonator 6 having an end connected to the ground.
그리고, 상기 유전체 블럭(1) 상부면의 공진기(6)와 공진기(6) 사이의 결합 커패시터를 조절하기 위하여 상기 각각의 공진기(6) 사이에 소정크기의 결합량 조절 홈(10)을 각각 전면에서 후면까지 형성하고 도전성 금속으로 도금하였다.And, in order to adjust the coupling capacitor between the resonator 6 and the resonator 6 of the upper surface of the dielectric block 1, each of the coupling amount adjusting groove 10 of a predetermined size between the resonator 6 in front Formed to a rear surface and plated with a conductive metal.
필터의 입력과 출력은 유전체블럭(1)의 상면(1') 양측에 접지로 연결된 격자형상의 1/4파장 전극패턴(11)을 형성하여 상기 전극패턴(11)과 공진기(6) 사이의 거리로서, 상기 공진기(6)와 입력사이 및 공진기(6)와 출력사이의 결합량을 적절히 조절하였다.The input and output of the filter form a grid-shaped quarter-wave electrode pattern 11 connected to the ground on both sides of the upper surface 1 'of the dielectric block 1, and thus, between the electrode pattern 11 and the resonator 6 As the distance, the coupling amount between the resonator 6 and the input and between the resonator 6 and the output was appropriately adjusted.
제6도의 전기적 등가회로는 제7도에 나타낸 바와 같이 끝이 단락된 공진기를 (13)으로 표시하였으며, 입력과 공진기사이, 공진기와 공진기사이 및 공진기와 출력사이의 결합 커패시터는 Comb-line을 이용하여 (14)로 나타내었다. 또한, 커패시터(15)는 공진기와 공진기 사이의 결합량을 조절하기 위한 홈(15)의 전극 부분과 공진기 사이에서 발생하는 커패시터를 표시하였다. 필터의 입력과 출력부분에 있는 1/4파장 전극패턴(11)의 전기적 등가모델(16,16')은 1/4파장으로 끝이 접지에 연결되어 있으므로, 입력과 출력부분에서 보면 전기적으로 개방되어 있다.The electrical equivalent circuit of FIG. 6 denotes a resonator with a shorted end as shown in FIG. 7. The coupling capacitor between the input and the resonator, between the resonator and the resonator, and between the resonator and the output uses a comb-line. This is represented by (14). In addition, the capacitor 15 indicates a capacitor occurring between the resonator and the electrode portion of the groove 15 for adjusting the coupling amount between the resonator and the resonator. The electrical equivalent models (16, 16 ') of the quarter-wave electrode pattern 11 at the input and output of the filter are quarter-wavelength and are connected to ground at their ends, so they are electrically open when viewed from the input and output. It is.
따라서, 상기의 전극패턴과 공진기사이의 결합량은 그 사이의 거리를 적절히 하여 조절할 수 있다. 그러므로, 결합 커패시터나 입력과 출력을 위하여 별도의 기판이나 입력과 출력 구멍을 설치하지 않고 결합 커패시터를 형성하여 필터를 구성하므로서 주파수특성을 향상시키고 소형화를 구현할 수 있는 것이다.Therefore, the coupling amount between the electrode pattern and the resonator can be adjusted by appropriately adjusting the distance therebetween. Therefore, it is possible to improve the frequency characteristics and realize miniaturization by forming a filter by forming a coupling capacitor without installing a separate substrate or input and output holes for the coupling capacitor or the input and output.
제8도는 본 발명을 의한 유전체를 이용한 마이크로웨이브 필터의 다른 실시예 구성도를 나타낸 것으로서, 도면에서 12는 유전체블럭 외벽에 설치된 입출력용 전극패턴을 나타낸다.FIG. 8 shows another embodiment of the microwave filter using the dielectric according to the present invention. In FIG. 12, 12 shows an input / output electrode pattern provided on the outer wall of the dielectric block.
도면에 도시한 바와 같이, 유전체블럭(1)의 일측벽의 상단 양측에는 상기 공진기(6)와 대응되도록 각각 소정크기의 전극패턴(12)이 형성되며, 상기 전극패턴(12)의 주연부 도금을 소정크기만큼 제거하여 상기 공진기(6)와 입력사이 및 공진기(6)와 출력사이의 커패시터는 입력과 출력전극의 크기를 적절하게 하여 조절할 수 있다.As shown in the figure, electrode patterns 12 of a predetermined size are formed on both sides of the upper end of one side wall of the dielectric block 1 so as to correspond to the resonator 6, and plating of the periphery of the electrode pattern 12 is performed. By removing the predetermined size, the capacitor between the resonator 6 and the input and between the resonator 6 and the output can be adjusted by appropriately adjusting the size of the input and output electrodes.
상기의 구조로 필터를 설계하면 입력과 출력단자 없이 표면실장화와 소형화가 가능하다. 또한, 단위공진기를 이용한 필터구조에서도 접지에 연결된 1/4파장 전극패턴이나 유전체블럭의 외벽에 입력과 출력용 전극패턴을 형성하여 필터를 제작할 수 있다.Designing the filter with the above structure enables surface mounting and miniaturization without input and output terminals. In addition, even in a filter structure using a unit resonator, the filter may be manufactured by forming an input and output electrode pattern on the outer wall of the 1/4 wavelength electrode pattern or the dielectric block connected to the ground.
따라서, 상기와 같이 구성된 유전체를 이용한 마이크로웨이브 필터의 결합구조는 결합 커패시터를 구현하기 위하여 별도의 기판이나 입력과 출력을 위한 구멍을 설치하지 않고도 필터를 제작할 수 있어 주파수특성을 향상시킬 수 있으며, 소형화와 표면실장화가 가능한 효과가 있다.Therefore, the combination structure of the microwave filter using the dielectric configured as described above can improve the frequency characteristics by manufacturing the filter without installing a separate substrate or a hole for input and output in order to implement the coupling capacitor. And surface mount effect is possible.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20070831 Year of fee payment: 12 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |