WO2019078679A1

WO2019078679A1 - 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조

Info

Publication number: WO2019078679A1
Application number: PCT/KR2018/012429
Authority: WO
Inventors: 유승균; 백숙은
Original assignee: 주식회사 아이엠기술
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2019-04-25

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조에 있어서, 일 면이 개폐되는 하우징을 포함하는 캐비티 필터; 및 하우징의 일 면과 동일한 판의 형상으로 구비되어 캐비티 필터의 개폐를 위해 존재하며, 하우징의 폐쇄 시 캐비티 필터와 압착하기 위해 기 설정된 거리로 배치되면서도, 커버의 어느 한 부분 두께보다 더 두꺼운 기 설정된 두께의 돌출 형상을 가지는 복수의 볼트 홀을 포함하는 커버;를 포함하되, 볼트 홀은 커버를 고정하는 커버 고정 홀과 캐비티 필터를 튜닝하기 위한 튜닝 볼트 홀로 구성된다.

Description

캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조

본 발명은 캐비티 필터에서 발생할 수 있는 상호변조왜곡(IMD; intermodulation distortion)을 저하시키기 위한 구조에 관한 것이다.

최근 이동통신 산업의 발전함에 따라 사용되는 정보의 양이 급격하게 증가하고 있으며, 이를 위하여 실시간으로 다량의 정보를 보낼 수 있는 네트워크 기술이 중요해지고 있다. 하지만 이동통신 서비스의 확장과 통화품질의 향상을 위하여 다채널화, 고전력화, 고주파화 등으로 인하여 인접 기지국간의 간섭이 증가하고 있으며, 가장 큰 간섭 인자를 상호변조왜곡(IMD; intermodulation distortion)이라고 한다.

상호변조왜곡은 두 개 이상의 신호주파수들이 서로 간섭현상을 일으켜 원치 않는 기생신호를 발생시키는 것으로, 수동 소자(passive element)에서 나타나는 수동 상호변조왜곡(PIMD; passive intermodulation distortion)과 능동 소자(active element)에서 발생하는 능동 상호변조왜곡(AIMD; acive intermodulation distortion) 두 가지로 나뉠 수 있다.

그 중 수동 상호변조왜곡은 접촉 비선형성과 재료 비선형성으로 크게 구분할 수 있다. 먼저, 접촉 비선형성의 원인에는 도체들 사이의 얇은 산화층에 의한 접합용량, 금속 접촉에서 도체들 사이의 반도체 작용에 의한 터널효과, 금속들 사이의 빈틈 공간과 미소 균열에 의한 미세 방전(micro-discharge), 금속 표면의 먼지와 금속 입자들에 연관된 비선형성, 금속결합에서 발생되는 수축저항(constriction resistance) 등이 있을 수 있다. 재료 비선형성의 원인으로는 니켈, 철, 코발트 등의 히스테리시스(hysteresis)효과, 내부 쇼트키 효과(Internal shottkey effect), 도체에서의 한정된 전도율에 의한 열역학적 가열(thermal heating) 등이 있다.

최근 많은 연구로 능동 상호변조왜곡에 대한 제어 및 예측이 가능해지는 한편, 수동 상호변조왜곡의 경우 발생영역의 수준이나 예측이 어렵다. 물론, 수동 상호변조왜곡의 발생은 그 수준이 매우 낮으나 심각할 경우 예측하지 못했던 통화 품질의 저하와 통화 중 절단(call drop)까지 발생하는 실정이다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 캐비티 필터의 구조를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 캐비티 필터는 커버(100), 하우징(101), 공진기(102), 커버 고정 홀(103a), 커버 고정용 너트홀(104), 튜닝 볼트 홀(105a)을 기본 구성으로, 튜닝 볼트(201)와 이를 고정하는 고정용 너트(202)를 포함한다.

일반적으로 캐비티 필터의 커버(100)는 가격 및 조립의 용이성 등을 고려하여 2mm 내외의 두께를 가지는 알루미늄 판재를 도금하여 제작하게 된다.

또한, 커버(100)는 평판으로 제작되어 표면에는 튜닝 볼트 홀(105a)과 커버(100)를 커버 고정 홀(104a)이 구비되어 있다.

튜닝 볼트 홀(105a)은 튜닝 볼트(201)가 캐비티 필터의 외부에서 공진기(102)의 내부로 진입할 수 있도록, 커버(100)에 형성되어 있는 볼트 홀을 뜻하게 된다. 캐비티 필터는 튜닝 볼트(201)가 공진기(102)의 내부로 진입함으로써 공진주파수를 조정할 수 있는 필터를 제공하게 된다.

따라서, 튜닝 볼트 홀(105a)의 위치는 공진기(102)의 위치와 매핑하여 구비되어야 한다.

만약, 커버(100)의 강도가 약한 경우 수 차례의 튜닝이 반복되거나, 고정용 너트(202)로 튜닝 볼트(201)를 고정할 때에 과도한 힘이 가하여지면 커버(100)에 구비되는 튜닝 볼트 홀(105a)의 나사산이 손상되기도 한다.

하지만, 무작정 커버(100)의 두께를 증가시키면 튜닝 볼트 홀(105a)의 내구성이 증가하지만 가격 및 무게 증가의 문제점도 함께 동반하게 되는 것이다.

커버 고정 홀(104a)은 커버(100)를 캐비티 필터와 고정하기 위해 구비되는 볼트 홀의 일종으로 하우징(101)에 형성된 커버 고정용 너트홀(104)의 위치가 매핑되어 구비된다.

본 발명은 캐비티 필터에서 수동 상호변조왜곡의 발생 원인 중 하나인 도체-도체 사이의 결합을 통해 발생하는 비선형성을 낮출 수 있는 캐비티 구조의 구현을 목적으로 한다.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조에 있어서, 일 면이 개폐되는 하우징을 포함하는 캐비티 필터; 및 하우징의 일 면과 동일한 판의 형상으로 구비되어 캐비티 필터의 개폐를 위해 존재하며, 하우징의 폐쇄 시 캐비티 필터와 압착하기 위해 기 설정된 거리로 배치되면서도, 커버의 어느 한 부분 두께보다 더 두꺼운 기 설정된 두께의 돌출 형상을 가지는 복수의 볼트 홀을 포함하는 커버;를 포함하되, 볼트 홀은 커버를 고정하는 커버 고정 홀과 캐비티 필터를 튜닝하기 위한 튜닝 볼트 홀로 구성될 수 있다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 캐비티 필터에서 수동 상호변조왜곡의 발생 원인 중 하나인 도체-도체 사이의 결합을 통해 발생하는 비선형성을 낮출 수 있는 캐비티 구조를 구현할 수 있다.

이를 통해, 수동 소자에 의해 발생하게 되는 통화 품질 저하를 방지할 수 있게 된다.

도 2 내지 4는 본 발명의 일 실시예에 따라, 개선된 캐비티 필터의 구조를 예시로 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 개선된 튜닝 볼트 홀의 형태를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 보강된 튜닝 볼트 홀의 단면 및 볼트 홀이 구비되는 위치를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

일반적으로 수동 상호변조왜곡은 도체-도체가 결합 시 접촉면의 비선형적인 형태에 의해 발생하게 된다. 현실적으로 가공 및 보관으로 인해 금속의 표면에 나타나는 이물질, 굴곡, 산화 작용 등으로 인해, 도체-도체 접촉면의 일부는 비선형적인 접촉을 가질 수 밖에 없다.

따라서, 도체-도체 결합 시 발생할 수 있는 비선형을 줄이는 방법으로 도체 사이를 압착하는 힘을 높여 점 접촉이 차지하는 부분을 낮추는 것이다.

이하 발명에서는 캐비티 필터를 고정하는 볼트와 그를 고정하는 너트의 다양한 연결형태를 통해 도체와 도체 사이를 강하게 압착하는 형태를 제시하였다. 그에 따라, 알루미늄으로 제작되던 종래의 커버를 플라스틱 재질로 변경하여 경량화를 수행할 수도 있다.

먼저, 도 2를 살펴보면, 개선된 캐비티 필터는 일반적인 캐비티 필터가 가지는 커버 고정 홀(103a)의 형태를 변형한 보강된 커버 고정 홀(103b)을 가지게 된다.

일반적으로 커버 고정용 홀(103a)과 커버 고정용 너트 홀(104)의 위치는 캐비티 필터를 제작하는 곳마다 다양하기 때문에 그 위치나 홀의 개수가 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다.

하지만, 보강된 커버 고정 홀(103b)은 커버(100)를 캐비티 필터와 압착하기 위해 기 설정된 거리를 가질 수 있다. 즉, 동일한 형상의 커버(100)를 기준으로 종래의 커버 고정 홀(103a)의 숫자보다 더 많은 수의 보강된 커버 고정 홀(103b)이 구비될 수 있는 것이다.

또한, 보강된 커버 고정 홀(103b)은 커버(100)의 두께보다 기 설정된 두께만큼 더 두꺼우면서도, 돌출된 형상을 가지게 된다.

이는 도면상에 도시된 바와 같이, 보강된 커버 고정 홀(103b)이 돌출된 형상을 가지되, 돌출 형상은 볼트의 헤드면적 이상을 가지도록 형성되는 것을 뜻할 수 있다.

보강된 커버 고정 홀(103b)은 통상적인 판재를 이용하는 경우 와셔 등을 이용하여 유사한 기능을 구현할 수 있으나, 현실적으로 캐비티 필터의 조립에 대한 편의성을 이유로 구현하지 않은 상황이다.

도 3을 살펴보면, 또 다른 형태의 개선된 캐비티 필터를 나타낸 것으로, 도 2에 도시되어 있는 보강된 커버 고정 홀(103b)이 T자 형태의 보강된 커버 고정 홀(103c)로 변경되었다.

이를 자세하게 설명하면, 보강된 커버 고정 홀(103c)을 도 2b 상에 도시된 바와 같이 돌출 형상은 커버(100)가 하우징(101)과 맞닿는 부분의 형태와 일치하면서도, 기 설정된 폭과 길이를 가지는 T자 형태를 가지게 되는 것이다. 이때, 볼트가 결합하는 홀은 T자 돌출 형상의 중앙에 형성될 수 있다.

이를 통해, 도 2에서 제시된 방법 보다 커버(100)를 고정하기 위해 사용되는 볼트의 수를 줄이면서도, 커버(100)와 하우징(101)에 가해지는 응력을 균일하게 만들 수 있다.

도 4를 살펴보면, T자 형태로 구현된 보강된 커버 고정 홀(103c)을 변형한 보강된 커버 고정 홀(103d)을 확인할 수 있다.

도 4에 도시되어 있는 보강된 커버 고정홀(103d)은 T자 돌출 형상의 각 모서리가 연장되어 복수의 T자 돌출 형상과 서로 연결되되, 연결부는 커버(100)와 하우징(101)이 맞닿는 부분과 동일한 형태를 가지도록 구비되는 것이다.

이를 통해, 커버(100)의 형상을 단순화 하고, 필터의 조립 시 커버(100)와 하우징(101)에 가해지는 응력을 균일하게 만들면서도 조립의 편의성을 높일 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 개선된 튜닝 볼트 홀(105b)의 형태를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 튜닝 볼트 홀(105b)은 종래의 튜닝 볼트 홀(105a)에서 도 2에 도시되어 있는 보강된 커버 고정 홀(103b)과 유사한 형태를 가지는 보강된 튜닝 볼트 홀(105b)로 제시되어 있다.

보강된 튜닝 볼트 홀(105b)은 보강된 커버 고정 홀(103b)과 마찬가지로, 돌출된 형태로 구비되어 내구성을 높일 수 있다. 이를 통해, 캐비티 필터의 튜닝 시 발생할 수 있는 볼트 홀의 파손을 방지할 수 있게 된다.

또한, 도면 상에 도시되지 않았으나, 보강된 튜닝 볼트 홀(105b)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 형태로 구비될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 보강된 튜닝 볼트 홀(105b)의 단면 및 볼트 홀이 구비되는 위치를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면 그림 (a)과 (b)의 본 발명의 일 실시예에 따라, 커버(100)에 적용되는 보강된 튜닝 볼트 홀(105b)의 단면을 나타낸 것이 될 수 있다.

그림 (a)은 도 2에서 도시되어 있는 보강된 커버 고정 홀(103b)과 같은 형태를 가지는 보강된 튜닝 볼트 홀(105b)의 단면을 나타낸 것이며, 그림 (b)는 돌출 형상을 변화 시킨 보강된 튜닝 볼트 홀(105b)인 것이다.

즉, 보강된 튜닝 볼트 홀(105b)이 다양한 형태와 크기를 가질 수 있고, 그 형태나 크기가 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 형태에 따라 압착력을 높일 수도 있다.

또한, 선택적 실시예로 볼트 홀은 버링 탭(burring tap)을 구비하여, 커버(100)와 하우징(101)의 압착력을 높일 수도 있다.

또한, 그림 (c)은 다양한 형태의 캐비티 필터를 나타낸 것으로, 이를 통해 튜닝 볼트 홀(105a)이나 커버 고정 홀(103a)의 위치나 개수가 다양할 수 있기에 캐비티 필터의 형태에 따라 유동적으로 보강이 적용될 수 있다.

또한, 커버(100)의 재질의 경우, 종래에는 알루미늄을 이용하여 생성하는 반면, 강화 플라스틱과 같은 가볍고 생산이 쉬운 소재에 금속 도금을 처리하는 방법으로 본 발명의 커버(100)를 구현할 수도 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조에 있어서,

일 면이 개폐되는 하우징을 포함하는 캐비티 필터; 및

상기 하우징의 일 면과 동일한 판의 형상으로 구비되어 상기 캐비티 필터의 개폐를 위해 존재하며, 상기 하우징의 폐쇄 시 상기 캐비티 필터와 압착하기 위해 기 설정된 거리로 배치되면서도, 상기 커버의 어느 한 부분 두께보다 더 두꺼운 기 설정된 두께의 돌출 형상을 가지는 복수의 볼트 홀을 포함하는 커버;

를 포함하되,

상기 볼트 홀은 상기 커버를 고정하는 커버 고정 홀과 상기 캐비티 필터를 튜닝하기 위한 튜닝 볼트 홀로 구성되는 것인, 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 볼트 홀에 구비되는 상기 돌출 형상은 볼트의 헤드면적 이상을 가지도록 형성되는 것인, 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조.
제 2 항에 있어서,

상기 돌출 형상은 상기 커버가 하우징과 맞닿는 부분의 형태와 일치하면서도, 기 설정된 폭과 길이를 가지는 T자 형태로 구비되되, 볼트가 결합하는 홀은 T자 돌출 형상의 중앙에 형성되는 것인, 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조.
제 3 항에 있어서,

상기 T자 돌출 형상의 각 모서리가 연장되어 복수의 상기 T자 돌출 형상과 서로 연결되되, 연결부는 상기 커버와 하우징이 맞닿는 부분과 동일한 형태를 가지도록 구비되는 것인, 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 볼트 홀은 버링 탭(burring tap)을 추가로 구비하는 것인, 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 커버는 무게의 경량화를 위해 플라스틱의 소재로 생성되는 것인, 캐비티 필터의 특성저하를 방지하기 위한 캐비티 필터 및 이를 적용하는 커버 구조.