WO2022010323A1 - 무선 통신 시스템에서 안테나 필터 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 안테나 필터 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2022010323A1
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tuning
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tuning structure
resonator
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신동식
김종화
구본민
권세원
나인호
윤승환
전단비
정종욱
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삼성전자 주식회사
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart

Definitions

  • the present disclosure generally relates to a wireless communication system, and more particularly, to an antenna filter in a wireless communication system and an electronic device including the same.
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a 4G network after (Beyond 4G Network) communication system or an LTE (Long Term Evolution) system after (Post LTE) system.
  • the 5G communication system is being considered for implementation in a very high frequency (mmWave) band (eg, such as a 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • mmWave very high frequency
  • FD-MIMO Full Dimensional MIMO
  • array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.
  • an evolved small cell an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud radio access network, cloud RAN), and an ultra-dense network (ultra-dense network)
  • D2D Device to Device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication Coordinated Multi-Points (CoMP)
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • FQAM Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation
  • SWSC Sliding Window Superposition Coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Filter Bank Multi Carrier
  • NOMA Non Orthogonal Multiple Access
  • SCMA Sparse Code Multiple Access
  • the 5G communication system or the pre-5G communication system is called a 4G network after (Beyond 4G Network) communication system or an LTE (Long Term Evolution) system after (Post LTE) system.
  • the 5G communication system is being considered for implementation in a very high frequency (mmWave) band (eg, such as a 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • mmWave very high frequency
  • FD-MIMO Full Dimensional MIMO
  • array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.
  • an evolved small cell an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud radio access network, cloud RAN), and an ultra-dense network (ultra-dense network)
  • D2D Device to Device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication Coordinated Multi-Points (CoMP)
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • FQAM Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation
  • SWSC Sliding Window Superposition Coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Filter Bank Multi Carrier
  • NOMA Non Orthogonal Multiple Access
  • SCMA Sparse Code Multiple Access
  • a product equipped with multiple antennas is being developed to improve communication performance, and it is expected that equipment with a much larger number of antennas will be used by utilizing the Massive MIMO technology.
  • the number of antenna elements in a communication device increases, the number of RF components (eg, filters, etc.) inevitably increases accordingly.
  • the present disclosure provides an apparatus and method for tuning a radio frequency (RF) filter in a wireless communication system.
  • RF radio frequency
  • the present disclosure provides a tuning structure of an RF filter in a wireless communication system.
  • the present disclosure provides a cover structure including a tuning structure for tuning characteristics of a filter in a wireless communication system.
  • the present disclosure provides an apparatus and method for performing tuning through a see-saw structure of a cover plate of an RF filter in a wireless communication system.
  • a radio frequency (RF) filter may include a structure including a resonator; and a cover plate on which a tuning structure is formed, wherein the tuning structure has a flexible arrangement in respect to the cover plate, through an opening of the cover plate. can be configured.
  • a massive multiple input multiple output (MMU) unit (MMU) in a wireless communication system includes at least one processor configured to process a signal; a plurality of radio frequency (RF) filters configured to filter the signal; and an antenna array configured to radiate a signal, wherein the RF filter among the plurality of RF filters includes a structure including a resonator and a cover plate on which a tuning structure is formed, the tuning structure including the cover Through an opening in the cover plate, it can be configured to have a flexible arrangement in respect to the cover plate.
  • MMU massive multiple input multiple output
  • RF radio frequency
  • the apparatus and method according to various embodiments of the present disclosure provide a wide tuning range for characteristic improvement through a cover structure of a radio frequency (RF) filter having a tuning structure formed therein, and at the same time, the RF filter of miniaturization and weight reduction.
  • RF radio frequency
  • FIG. 1A illustrates a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1B illustrates an example of an antenna array in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a view for explaining a tuning principle of a radio frequency (RF) filter according to various embodiments of the present disclosure.
  • 3A illustrates an example of a cover plate on which a tuning structure is formed according to various embodiments of the present disclosure
  • 3B illustrates another example of a cover plate on which a structure is formed according to various embodiments of the present disclosure
  • 3C is a view for explaining a tuning principle according to the arrangement of a tuning structure formed on a cover plate according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4A illustrates examples of a tuning range according to an arrangement of a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4B illustrates performance according to disposition of a tuning structure in accordance with various embodiments of the present disclosure
  • 5A illustrates an example of a structure of an RF filter including a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure
  • 5B illustrates the performance of an RF filter including a tuning structure in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an example of application of an RF filter including a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates another application example of an RF filter including a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 shows examples of positioning on a cover plate of a tuning structure and thus tuning performance according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG 9 illustrates a functional configuration of an electronic device including a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • Terms that refer to components of electronic devices used in the following description eg, a substrate, a plate, a print circuit board (PCB), a flexible PCB (FPCB), a module, an antenna, an antenna element, a circuit, a processor, Chip, component, device
  • terms referring to the shape of a part e.g., tuning member, tuning structure, tuning structure, structure, support, contact, protrusion, opening
  • terms referring to the connection between structures e.g., connection
  • term referring to circuit eg, transmission line, PCB, FPCB, signal line, feeding line, data line, RF signal line) , antenna line, RF path, RF module, RF circuit
  • circuit eg, transmission line, PCB, FPCB, signal line, feeding line, data line, RF signal line
  • antenna line, RF path, RF module, RF circuit are exemplified for convenience of description.
  • an expression of more than or less than may be used, but this is only a description for expressing an example. It's not about exclusion. Conditions described as 'more than' may be replaced with 'more than', conditions described as 'less than', and conditions described as 'more than and less than' may be replaced with 'more than and less than'.
  • the present disclosure relates to an antenna filter in a wireless communication system and an electronic device including the same.
  • the present disclosure is a tuning operation for controlling the characteristics of a radio frequency (RF) filter in a wireless communication system, and instead of a screw operation using a tuning bolt and a nut, it is flexible to the cover of the RF filter.
  • RF radio frequency
  • FIG. 1A illustrates a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the wireless communication environment 100 of FIG. 1A illustrates a base station 110 and a terminal 120 as some of nodes using a wireless channel.
  • the base station 110 is a network infrastructure that provides a wireless connection to the terminal 120 .
  • the base station 110 has coverage defined as a certain geographic area based on a distance capable of transmitting a signal.
  • MMU massive multiple input multiple output
  • AP base station
  • eNodeB eNodeB, eNB
  • AP base station
  • eNodeB eNodeB, eNB
  • 5G node ratio 5G NodeB, NB
  • TRP transmission/reception point
  • DU 'transmission/reception point
  • TRP 'radio unit
  • RRH remote radio head
  • the base station 110 may transmit a downlink signal or receive an uplink signal.
  • the terminal 120 is a device used by a user and performs communication with the base station 110 through a wireless channel. In some cases, the terminal 120 may be operated without the user's involvement. That is, the terminal 120 is a device that performs machine type communication (MTC) and may not be carried by a user.
  • the terminal 120 includes 'user equipment (UE)', 'mobile station', 'subscriber station', 'customer premises equipment' (CPE) other than a terminal. , 'remote terminal', 'wireless terminal', 'electronic device', or 'vehicle (vehicle) terminal', 'user device' or equivalent technical It may be referred to by other terms that have a meaning.
  • FIG. 1B illustrates an example of an antenna array in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • a beamforming technique is used as one of the techniques for mitigating propagation path loss and increasing the propagation distance of radio waves.
  • Beamforming in general, uses a plurality of antennas to concentrate the arrival area of radio waves or to increase the directivity of reception sensitivity in a specific direction. Accordingly, in order to form a beamforming coverage instead of using a single antenna to form a signal in an isotropic pattern, the base station 110 may include a plurality of antennas.
  • an antenna array including a plurality of antennas is described.
  • the example of the antenna array shown in FIG. 1B is only an example for describing embodiments of the present disclosure, and is not construed as limiting other embodiments of the present disclosure.
  • the base station 110 may include an antenna array 130 .
  • the base station 110 may include a Massive MIMO Unit (MMU) including the antenna array 130 .
  • MMU Massive MIMO Unit
  • Each antenna included in the antenna array 130 may be referred to as an array element or an antenna element.
  • the antenna array 130 is illustrated as a two-dimensional planar array, but this is only an example and does not limit other embodiments of the present disclosure.
  • the antenna array 130 may be configured in various forms, such as a linear array.
  • the antenna array may be referred to as a massive antenna array.
  • a major technology for improving the data capacity of 5G communication is beamforming technology using an antenna array connected to multiple RF paths.
  • the number of RF paths must be increased or the power per RF path must be increased.
  • Increasing the RF path causes the size of the product to become larger, and is currently at a level that cannot be increased any more due to space constraints in installing the actual base station equipment.
  • an antenna gain may be increased by connecting a plurality of antenna elements to the RF path using a splitter (or a divider).
  • the number of antennas (or antenna elements) of equipment eg, the base station 110 ) performing wireless communication is increasing.
  • the number of RF parts eg, amplifiers, filters
  • components for processing the RF signal received or transmitted through the antenna element increases, so that the number of components is increased while satisfying communication performance in configuring communication equipment. Gain and cost efficiency are essential.
  • the number of filters for processing a signal in each antenna element also increases.
  • the RF filter may include a circuit that performs filtering to transmit a radio signal of a desired frequency by forming resonance. That is, the RF filter may perform a function for selectively identifying a frequency.
  • This RF filter is an important component for selecting and attenuating a frequency, and is used in most communication equipment.
  • filters with many advantages in terms of miniaturization such as ceramic filters and bulk acoustic wave (BAW) filters. Filters are used in a number of communication equipment. Although ceramic filters and BAW filters can be used in MMU/small cells that require small power specifications, the use of cavity filters is continuously required for high-performance MMUs and all remote radio units (RRUs). Therefore, miniaturization/light weight and unit cost of the cavity filter are very important factors in securing the competitiveness of communication equipment.
  • FIG. 2 is a view for explaining a tuning principle of a radio frequency (RF) filter according to various embodiments of the present disclosure.
  • Cavity filters which are mainly used in communication equipment, use machined products such as housings and resonators as main parts. The characteristics of the RF filter are determined by the shape and structure of the part.
  • a cavity filter eg, a metal cavity filter
  • a tuning process for correcting the machining tolerance is required together when the cavity filter is manufactured.
  • the time and tuning structure according to the tuning process are important factors in determining the miniaturization/light weight and unit cost of the RF filter.
  • the RF filter may include a resonator 240 (eg, a coaxial resonator) disposed in a cavity.
  • the RF filter may include a cavity filter.
  • the resonator 240 may form resonance through a distance between a conductor (eg, a cover plate or tuning unit 220 ) and a conductor (eg, a coaxial transmission line 230 ).
  • the coaxial transmission line 230 of the resonator 240 may serve as an inductor.
  • the conductor and the coaxial transmission line 230 spaced apart from each other on the coaxial transmission line 230 may serve as a capacitor. That is, the RF filter may be expressed as the tuning circuit 210 of the LC circuit.
  • the tuning operation for correcting the characteristics of the RF filter includes correction of a resonance frequency according to machining tolerances of the housing and the resonator. Since the resonant frequency of the LC circuit depends on the value of the capacitance, the resonant frequency may be adjusted by adjusting the capacitance value. In general, the capacitance value of the capacitor may be determined based on the following equation.
  • the capacitor is the distance between two conductors (ie, the distance between the tuning part 220 and the resonator 240 (more specifically, the coaxial transmission line 230 )) or a conductor that is relatively disposed. It has a different capacitance value according to an area (eg, an area facing the tuning unit 220 and the resonator 240 ).
  • the height of the tuning unit 220 is adjusted. By adjusting the height of the tuning unit 220 , the distance between the tuning unit 220 and the resonator 240 may be adjusted.
  • the distance between the tuning part 220 and the resonator 240 increases, and this change causes a change in the capacitance value.
  • the height of the tuning unit 220 is lowered, the distance between the tuning unit 220 and the resonator 240 is reduced, and the capacitance value is changed.
  • a method for adjusting the height of the tuning unit 220 there is a method in which a groove is formed in the cover of the filter, and a tuning bolt is inserted and spaced apart from the formed groove. Due to the spacing between the resonator and the tuning bolt, the capacitance value is adjusted, so that the resonant frequency is adjusted.
  • this method requires additional space according to the screw and nut of the tuning bolt (eg, about 20% of the space outside the design in the case of a 25mm thick filter), and distortion of characteristics due to tightening of the nut This causes problems to arise.
  • a tuning method for adjusting the height of the tuning unit 220 there is a tuning method in which the distance to the resonator is narrowed by hitting the cover itself. However, since it is necessary to manually lift the cover to compensate for over-hitting during automatic tuning, this method also has a problem in that it is not easy to automatically tune.
  • the tuning structure through the bolt has a relatively large size, and the miniaturized plate tuning structure is less productive because manual restoration is involved in the tuning process. Low productivity causes an increase in unit price.
  • a separate material eg, a nut
  • each resonator is sensitive and must be individually tuned through a screw. .
  • Such tuning is a factor that lowers mass productivity, causes a high defect rate, and increases the price of the filter.
  • the present disclosure proposes a structure in which a tuning part is formed in the cover.
  • FIG. 3A illustrates an example of a cover plate on which a tuning structure is formed according to various embodiments of the present disclosure
  • the tuning structure is a structure attached to the cover plate for generating a distance difference from the resonator due to the adjustment of the position.
  • a tuning structure may be formed in the member of the cover plate.
  • the tuning structure may be formed by a part of a metal plate forming a cover plate.
  • a structure for tuning a resonant frequency through a flexible arrangement in connection with the cover plate is referred to as a tuning structure or a tuning member.
  • tuning plate a tuning structure
  • metal protrusion a metal protrusion
  • fluid conductor a fluid conductor
  • shape of the tuning structure a single plate or a bent plate is exemplarily shown, but the shape of the tuning member may be implemented in various shapes (eg, a spherical shape, a column shape, a protrusion) and various methods.
  • the cover plate 330 may be disposed on the upper surface of the resonator filter.
  • the cover plate 330 may be formed of a metal plate.
  • a portion of the cover plate 330 may be cut.
  • an opening may be formed in the cover plate 330 .
  • a tuning structure 320 is disposed in at least a portion of the formed opening.
  • a cut opening 310 is formed.
  • the tuning structure 320 may be formed by a portion of a metal plate constituting the cover plate 330 . It is possible to miniaturize the tuning structure 320 without using a tuning bolt and through a thin filter cover plate having an aperture structure.
  • the material of the tuning structure 320 may be a metal.
  • the material of the tuning structure 320 may include at least one of aluminum (Al), iron (Fe), nickel (Ni), copper (Cu), or brass.
  • One region of the cover plate 330 may be cut, and at least a portion of the cut portion may be formed as the tuning structure 320 .
  • the tuning structure 320 may be made of the same material (eg, metal) as the cover plate 330 . Since the tuning structure 320 is manufactured integrally with the cover plate 330 , separate parts such as bolts or nuts are not required, and a groove formed in the metal plate is not required, so the production cost can be reduced.
  • the manufacturing tolerance is reduced. Reduced manufacturing tolerances can provide improved performance for antennas in which multiple filters are used.
  • the present disclosure describes embodiments in which the tuning structure is integrally formed with the cover plate member, but embodiments of the present disclosure are not limited thereto. It may also be understood as an embodiment of the present disclosure that the tuning structure of the present disclosure is formed by separately attaching the tuning structure to the cover plate member including the opening surface.
  • the tuning structure 320 may be flexibly disposed.
  • the tuning structure 320 may be flexibly disposed with respect to the cover plate 330 .
  • the flexible arrangement refers to insertion (the arrangement form in which the tuning structure 320 is positioned between the surface of the cover plate 330 and the resonator of the resonator) and restoration (after insertion, the surface of the cover plate 330 again) It means a structure that can be arranged in a direction).
  • the tuning structure 320 may be placed at various locations by an adjustment operation such as a blow or press. According to an embodiment, the adjustment operation may be performed by an automatic adjustment device for the RF filter.
  • a portion of the tuning structure 320 may be fixed to the cover plate 330 so that the tuning structure 320 is disposed at various positions more easily by a physical external force. Various positions may provide for various separation distances between the resonator and the tuning structure.
  • 3B illustrates another example of a cover plate on which a tuning structure is formed according to various embodiments of the present disclosure
  • the tuning structure of FIG. 3B may include a structure of a see-saw structure. Insertion and restoration may be performed more freely through the tuning structure of the seesaw structure.
  • the cover plate may include a fixing part 323 as a fixing area for balancing the seesaw structure.
  • a fixing part 323 As a fixing area for balancing the seesaw structure.
  • the seesaw structure at both ends with respect to the fixing part 323 , when one end 321 rises, the other end 322 descends, and when the other end 322 rises, one end 321 is It means a structure in the form of descending.
  • insertion and restoration can be configured more freely, and the automatic tuning structure can be easily secured through striking.
  • FIG. 3C is a view for explaining a tuning principle according to the arrangement of a tuning structure formed on a cover plate according to various embodiments of the present disclosure;
  • the tuning structure may be configured to tune a resonant frequency characteristic of the RF filter.
  • FIG. 3C exemplifies the tuning structure of the seesaw structure shown in FIG. 3B
  • the tuning principle described through FIG. 3C is not limited to the seesaw structure.
  • the tuning structure 350 may be attached to the cover plate 330 to have a flexible arrangement.
  • the tuning structure 350 may be positioned such that the left side of the tuning structure 350 is raised and the right side of the tuning structure 350 is lowered, or the right side of the tuning structure 350 is raised and the left side of the tuning structure 350 is lowered. have.
  • the tuning structure 350 forms a gap 361 with the resonator 370 . Because tuning structure 350 and resonator 370 are both formed of conductors, spacing 361 can provide capacitance 362 .
  • the resonator 370 provides inductance through the transmission line.
  • the tuning structure of the RF filter can function as an LC circuit.
  • the RF filter may select and pass a specific frequency through resonance of the LC circuit.
  • the specific frequency is referred to as a resonant frequency.
  • a characteristic of the RF filter may include a resonant frequency.
  • the tuning structure 350 As the tuning structure 350 is positioned closer to the resonator 370 , the length of the gap 361 decreases. This reduced length provides a high capacitance value, which creates a resonance at higher frequencies.
  • the tuning structure 350 may move the resonant frequency upward through the interval 361 , which is a distance from the resonator 370 , or move the resonance frequency downward.
  • the magnetic field of the RF filter is tuned.
  • the resonant frequency may be tuned by using the tuning structure formed on the cover plate of the present disclosure.
  • the spacing between the tuning structure 350 and the resonator is adjusted by lowering or raising (ie, inserting or restoring) the position of the tuning structure 350 formed within the opening surface of the cover plate. Adjusting this spacing can provide tuning of the resonant frequency. Since one region of the cover plate functions as the tuning structure 350 in addition to the cover, the thickness of the cover and the nut for the tuning bolt are not required, so that the filter can be miniaturized.
  • the tuning structure is formed in the cut opening surface of the cover plate, and can be arranged flexibly.
  • the spatial arrangement of the tuning structures is determined by adjustment operations such as hitting or pressing.
  • the tuning structure may be manufactured and formed integrally with the cover plate (eg, a mold press method). Depending on where and how much pressure is applied to the tuning structure, the tuning characteristics of the tuning structure may be determined.
  • the tuning plate is exemplified in the form of the seesaw structure shown in FIG. 3B, but embodiments of the present disclosure are not necessarily limited thereto.
  • the tuning structure may be disposed at a position rotated by about ( ⁇ )8 degrees clockwise with respect to the fixing part (eg, the fixing part 323 ).
  • a blow or press may be applied to the left area of the tuning structure.
  • the right area may rise. Due to the elevation of the right region, the distance between the tuning structure and the resonator may increase.
  • An increase in the distance between the tuning structure and the resonator may cause a decrease in the capacitance of the RF filter.
  • the reduction in capacitance provides a downward shift of the resonant frequency.
  • the arrangement of the tuning structure according to the first example 410 can be used.
  • the tuning structure may be disposed at a position rotated by about ( ⁇ ) 4 degrees clockwise with respect to the fixing part (eg, the fixing part 323 ).
  • a blow or press may be applied to the left area of the tuning structure.
  • a less intense blow or press than the first example 410 may be applied to the tuning structure.
  • the left area of the tuning structure descends, the right area may rise. Due to the elevation of the right region, the distance between the tuning structure and the resonator may increase. An increase in the distance between the tuning structure and the resonator may cause a decrease in the capacitance of the RF filter. The reduction in capacitance provides a downward shift of the resonant frequency.
  • the tuning structure according to the second example 420 has a relatively smaller magnitude of the resonant frequency than the tuning according to the first example 410 . Downward movement can be provided.
  • the tuning structure may be disposed at a position substantially parallel to the cover plate with respect to the fixing part (eg, the fixing part 323 ).
  • the tuning structure may not be subjected to adjustment operations, such as additional blows or presses. This is because additional tuning may not be necessary if the distance between the resonator and the cover plate including the tuning structure according to the manufacturing process provides the required coherent frequency characteristics.
  • the tuning structure may be disposed at a position rotated by about (+) 4 degrees clockwise with respect to the fixing part (eg, the fixing part 323 ).
  • a blow or press may be applied to the right area of the tuning structure.
  • a less intense blow or press than the first example 410 may be applied to the tuning structure.
  • a blow or press of the same or similar intensity as in the second example 420 may be applied to the tuning structure.
  • the right area of the tuning structure descends, the left area may rise. Due to the descent in the right region, the distance between the tuning structure and the resonator may decrease.
  • a decrease in the distance between the tuning structure and the resonator may result in an increase in the capacitance of the RF filter.
  • An increase in capacitance provides an upward shift of the resonant frequency.
  • the arrangement of the tuning structure according to the fourth example 440 may be used.
  • the tuning structure of the seesaw structure of FIG. 3B has an angular range, and the conventional tuning bolt is the depth range of the bolt
  • the performance of the tuning structure can be confirmed. have.
  • the first graph 455 shows the performance of the RF filter 450 through the tuning structure formed on the cover plate proposed in the present disclosure.
  • the horizontal axis of the first graph 455 indicates the tuning range of the tuning structure, and the vertical axis indicates the range of the resonant frequency of the tuning structure.
  • the rotation range of the tuning structure has a movement range of (-)8 degrees to (+)4 degrees.
  • the second graph 465 shows the RF filter 460 through the conventional tuning volt.
  • the horizontal axis of the second graph 465 indicates the movement range of the tuning bolt, and the vertical axis indicates the range of the resonance frequency of the tuning bolt.
  • the conventional tuning bolt has a travel range of 2 mm to 3 mm.
  • the tuning volt level resonance frequency correction is possible through the tuning of the seesaw structure.
  • the thickness difference of 1 mm can be reduced through the rotation range of about 12 degrees, it is possible to miniaturize the RF filter during the tuning operation using the tuning structure formed on the cover plate.
  • FIG. 5A illustrates an example of a structure of an RF filter including a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure
  • the first RF filter 510 may include a tuning structure according to a tuning volt.
  • the tuning bolt is positioned via a screw in the groove of the cover.
  • the thickness of the cover is increased in order to secure the screw thread and the screw bone structure 511 (about 1.2 mm).
  • a certain space is additionally required for the structure 512 of the tuning bolt and the nut for fixing it on the upper surface of the cover (eg, about 2.5 mm).
  • the second RF filter 520 may include a tuning structure according to the tuning structure formed on the cover plate. Instead of a tuning bolt, a tuning structure with an adaptive configuration by means of pressure may be used. Since the tuning structure is formed as one conductor together with the cover plate, it does not require special structures such as threads and troughs of the tuning bolt.
  • the cover plate of the second RF filter 520 may be thinner than the cover plate of the first RF filter 510 . That is, the thickness 521 of the cover may be reduced (eg, the thickness is about 0.5 mm).
  • the second RF filter 520 does not require additional structures (bolts and nuts), the size of the filter compared to the first RF filter 510 may be reduced.
  • the third RF filter 530 may include a tuning structure according to the tuning structure formed on the cover plate.
  • a reduction in the size of the upper surface of the cover of the RF filter may allow an increase in the size of the resonator region 531 , that is, the resonator portion.
  • the increase in the resonator area 531 can increase the degree of freedom in designing the cavity and the resonator.
  • a high degree of freedom may provide an improvement in the quality factor. Accordingly, in the same space, a relatively free space area can be utilized by performing a tuning operation through the tuning structure formed on the cover plate. Through this, by securing an additional quality factor, the performance of the RF filter may be improved.
  • FIG. 5B illustrates the performance of an RF filter including a tuning structure in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • the performance of an RF filter eg, the first RF filter 510
  • the conventional tuning bolt structure and the RF filter (eg, the third RF filter 530 ) including the tuning structure are respectively shown. .
  • a first graph 560 shows a relationship between an insertion loss, a return loss, and a frequency of the first RF filter 510 .
  • the second graph 570 shows the relationship between the insertion loss and the return loss of the third RF filter 530 and the frequency.
  • the insertion loss occurs as small as about 0.2 dB is confirmed This is because, in the case of a tuning structure using a cover plate and a tuning structure formed on the cover plate in the same space, a degree of freedom in designing a resonator is increased due to a reduction in the thickness of the cover and the absence of an additional structure.
  • the range of values of factors affecting the quality factor eg, line length, resistance, inductor component, etc.
  • This range increase may be designed to further increase the quality factor within an allowed range (eg, area). That is, as additional design for increasing the quality factor is performed in the resonator of the cavity filter, the quality factor may be increased.
  • FIG. 6 illustrates an example of application of an RF filter including a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • a resonator of the RF filter a resonator in a metal cavity is exemplarily described.
  • FIG. 6 a perspective view, a side view, and an exploded view of an RF filter 600 including a tuning bolt and a nut and an RF filter 650 including a cover plate on which a tuning structure is formed are respectively shown.
  • the thickness of the RF filter 650 can be reduced by the interval 612 .
  • the height of the RF filter 650 may be configured to be relatively lower than that of the RF filter 600 .
  • the cover thickness of the RF filter 650 may be thinner than the cover thickness of the RF filter 600 .
  • the RF filter 600 may include a cover 603 , a housing 604 , and resonators 605a to 605f . Each resonator may be disposed in a cavity formed within the housing.
  • the cover 603 includes a groove area for receiving the tuning bolts. Each groove region is disposed on the cover 603 to correspond to the position of each resonator during assembly.
  • the RF filter 650 may include a cover 653 , a housing 654 , and resonators 655a to 655f . Each resonator may be disposed in a cavity formed within the housing.
  • the cover 653 may include a tuning structure (eg, a tuning structure including both ends of a see-saw structure) for performing tuning by adjusting a distance from each resonator.
  • a tuning structure eg, a tuning structure including both ends of a see-saw structure
  • Each tuning structure may be disposed on the cover 603 to correspond to the position of each resonator during assembly.
  • FIG. 7 illustrates another application example of an RF filter including a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • a metal cavity filter through a resonator disposed in the cavity has been described as an example, but the cover plate including the tuning structure of the present disclosure may be applied to other types of resonators.
  • a substrate-type resonator having a suspended structure may be used instead of the resonance circuit (ie, resonators corresponding to each of the metal cavities) of the metal cavity filter of FIG. 6 .
  • the suspended structure refers to a structure in which a single substrate is disposed between the filter board and the cover, whereby an air layer is formed on each of the upper and lower surfaces of the single substrate.
  • Each resonator formed by a single substrate may include a resonator having a T-shape (hereinafter, referred to as a T-shaped resonator).
  • a T-shaped resonator By forming a plurality of resonators by a single substrate, an additional effect of simplifying the assembly process can be provided.
  • FIG. 7 a perspective view, a side view, and an exploded view of the RF filter 700 including the tuning bolt and the tuning nut and the RF filter 750 including the cover plate on which the tuning structure is formed are respectively shown.
  • the thickness of the RF filter 750 can be reduced by the interval 712 .
  • the height of the RF filter 750 may be configured to be relatively lower than that of the RF filter 700 .
  • the cover thickness of the RF filter 750 may be thinner than the cover thickness of the RF filter 700 .
  • the tuning structures in the cover of the RF filter 750 may be disposed at positions corresponding to each resonator on the suspended substrate.
  • the position of the tuning structure may correspond to the position of each resonator so that the capacitance is formed according to the spacing between the resonator and the tuning unit.
  • the location of the tuning structure on the cover plate may be the same as or related to the location of the resonator on a plane parallel to the plane of the cover plate.
  • FIG. 8 shows examples of positioning on a cover plate of a tuning structure and thus tuning performance according to various embodiments of the present disclosure. Depending on where the tuning structure is placed on the cover plate, the tuning range is determined.
  • An RF filter including a T-shaped resonator of a suspended substrate structure shown in FIG. 7 is exemplarily described.
  • the first RF filter 801 may include a cover plate including a tuning structure.
  • the tuning structure may be disposed on the cover plate at a position corresponding to the head portion (wide width portion) of the T-shaped resonator.
  • the tuning structure of the first RF filter 801 may be repeatedly inserted or restored.
  • the tuning structure of the first RF filter 801 may be disposed between the cover plate and the resonator. As the height of the tuning structure relative to the resonator varies relatively, the range of the resonant frequency may also vary.
  • the first graph 805 represents a variation range of the resonance frequency according to the rotation angle of the tuning structure with respect to the fixed part.
  • the tuning structure of the first RF filter 801 has a variation range of a resonance frequency of about 305 MHz in a range of ( ⁇ ) 4 degrees to (+) 4 degrees.
  • the second RF filter 811 may include a cover plate including a tuning structure.
  • the tuning structure may be disposed on the cover plate at a position corresponding to the tail portion (narrow width portion) of the T-shaped resonator. Referring to the side view 813 , the tuning structure of the first RF filter 811 may be repeatedly inserted or restored.
  • the tuning structure of the second RF filter 811 may be disposed between the cover plate and the resonator. As the height of the tuning structure relative to the resonator varies relatively, the range of the resonant frequency may also vary.
  • the second graph 815 represents a variation range of the resonance frequency according to the rotation angle of the tuning structure with respect to the fixing part.
  • the tuning structure Since the tuning structure is disposed at a relatively long distance from the head of the T-shaped resonator, a range for tuning the resonant frequency may be relatively narrow compared to the first RF filter 801 .
  • the tuning structure of the second RF filter 811 has a variation range of a resonance frequency of about 5 MHz in a range of ( ⁇ ) 4 degrees to (+) 4 degrees.
  • the third RF filter 821 may include a cover plate including a tuning structure.
  • the tuning structure may be disposed on the cover plate at positions corresponding to a head portion (wider width portion) of the T-shaped resonator and a tail portion (narrow width portion) of the T-shaped resonator, respectively. That is, the third RF filter 821 may include the tuning structure of the see-saw structure shown in FIG. 3B . Referring to the side view 823 , the tuning structure of the third RF filter 821 may be repeatedly inserted or restored. The tuning structure of the third RF filter 821 may be disposed between the cover plate and the resonator. As the height of the tuning structure relative to the resonator varies relatively, the range of the resonant frequency may also vary.
  • the third graph 825 represents a variation range of the resonant frequency according to the rotation angle of the tuning structure with respect to the fixed part.
  • the electronic device 910 may be either the base station 110 or the terminal 120 of FIG. 1A . According to an embodiment, the electronic device 910 may be an MMU. Not only the antenna structure itself mentioned with reference to FIGS. 1A to 8 , but also an electronic device including the antenna structure is included in the embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 910 may include a filter having a suspended structure in the input/output path of the RF signal.
  • the electronic device 910 may include an antenna unit 911 , a filter unit 912 , a radio frequency (RF) processing unit 913 , and a control unit 914 .
  • RF radio frequency
  • the antenna unit 911 may include a plurality of antennas.
  • the antenna performs functions for transmitting and receiving signals through a radio channel.
  • the antenna may include a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna may radiate an up-converted signal on a radio channel or acquire a signal radiated by another device.
  • Each antenna may be referred to as an antenna element or antenna element.
  • the antenna unit 911 may include an antenna array in which a plurality of antenna elements form an array.
  • the antenna unit 911 may be electrically connected to the filter unit 912 through RF signal lines.
  • the antenna unit 911 may be mounted on a PCB including a plurality of antenna elements.
  • the PCB may include a plurality of RF signal lines connecting each antenna element and the filter of the filter unit 912 . These RF signal lines may be referred to as a feeding network.
  • the antenna unit 911 may provide the received signal to the filter unit 912 or may radiate the signal provided from the filter unit 912 into the air.
  • the filter unit 912 may perform filtering to transmit a signal of a desired frequency.
  • the filter unit 912 may perform a function for selectively discriminating frequencies by forming resonance.
  • the filter unit 912 may include a cover plate on which a tuning structure according to various embodiments of the present disclosure is formed.
  • the filter unit 912 may include a cavity filter (eg, a filter in which a resonator is formed in a metal cavity or a filter including a T-shaped resonator of a suspended substrate) and a cover plate. At this time, one region of the cover plate may be cut, and a tuning member, which is a tuning structure, may be formed on the cut opening surface.
  • a partial region of the same cover plate member may be formed as a tuning structure.
  • the tuning structure may be a structure having an adaptive arrangement according to pressure with respect to the fixing part as part of the cover plate.
  • the tuning member may be inserted or restored, and may be configured integrally with the cover plate (a tuning structure included in the opening surface of the cover plate may also be understood as an embodiment of the present disclosure).
  • the resonant frequency may be determined according to the movement of the tuning structure and the relative position with the resonator. Through a tuning structure movable relative to the cover plate (eg, when fixing the cover plate), the resonance frequency can be adjusted by adjusting the capacitance value.
  • the filter unit 912 may include the RF filter 650 of FIG. 6 .
  • the filter unit 912 may include the RF filter 750 of FIG. 7 .
  • the filter unit 912 may include at least one of a band pass filter, a low pass filter, a high pass filter, and a band reject filter. . That is, the filter unit 912 may include RF circuits for obtaining a signal of a frequency band for transmission or a frequency band for reception.
  • the filter unit 912 according to various embodiments may electrically connect the antenna unit 911 and the RF processing unit 913 .
  • the RF processing unit 913 may include a plurality of RF paths.
  • the RF path may be a unit of a path through which a signal received through the antenna or a signal radiated through the antenna passes. At least one RF path may be referred to as an RF chain.
  • the RF chain may include a plurality of RF elements.
  • RF components may include amplifiers, mixers, oscillators, DACs, ADCs, and the like.
  • the RF processing unit 913 includes an up converter that up-converts a digital transmission signal of a base band to a transmission frequency, and a DAC that converts the up-converted digital transmission signal into an analog RF transmission signal. (digital-to-analog converter) may be included.
  • the up converter and DAC form part of the transmit path.
  • the transmit path may further include a power amplifier (PA) or a coupler (or combiner).
  • the RF processing unit 913 includes an analog-to-digital converter (ADC) that converts an analog RF reception signal into a digital reception signal and a down converter that converts the digital reception signal into a baseband digital reception signal. ) may be included.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the ADC and downconverter form part of the receive path.
  • the receive path may further include a low-noise amplifier (LNA) or a coupler (or divider).
  • LNA low-noise amplifier
  • RF components of the RF processing unit may be implemented on a PCB.
  • the base station 910 may include a structure in which the antenna unit 911 - the filter unit 912 - the RF processing unit 913 are stacked in this order.
  • the antennas and RF components of the RF processing unit may be implemented on a PCB, and filters may be repeatedly fastened between the PCB and the PCB to form a plurality of layers.
  • the controller 914 may control overall operations of the electronic device 910 .
  • the control unit 914 may include various modules for performing communication.
  • the controller 914 may include at least one processor such as a modem.
  • the controller 914 may include modules for digital signal processing.
  • the controller 914 may include a modem.
  • the control unit 914 generates complex symbols by encoding and modulating the transmitted bit stream.
  • the controller 914 restores the received bit stream by demodulating and decoding the baseband signal.
  • the controller 914 may perform functions of a protocol stack required by a communication standard.
  • FIG. 9 the functional configuration of the electronic device 910 is described as equipment to which the antenna structure of the present disclosure can be utilized.
  • the example shown in FIG. 9 is only an exemplary configuration for utilizing the RF filter structure according to various embodiments of the present disclosure described through FIGS. 1A to 8 , and embodiments of the present disclosure are illustrated in FIG. It is not limited to the components of the equipment. Accordingly, an antenna module including an antenna structure, communication equipment of different configurations, and the antenna structure itself may also be understood as embodiments of the present disclosure.
  • a radio frequency (RF) filter in a wireless communication system includes: a structure including a resonator; and a cover plate on which a tuning structure is formed, wherein the tuning structure has a flexible arrangement in respect to the cover plate, through an opening of the cover plate. can be configured.
  • the tuning structure may be formed by at least a portion of a member corresponding to the opening of the cover plate, and at least one region of the member may be connected to the cover plate.
  • the tuning structure may be formed integrally with the cover plate.
  • the cover plate may be formed by a metal plate
  • the tuning structure may be formed by at least a portion of the metal plate corresponding to the opening.
  • the arrangement includes one of a plurality of arrangements with respect to the cover plate, and each of the plurality of arrangements is different from the distance between the tuning structure and the resonator of the resonator.
  • the tuning structure may be disposed in at least a partial region of the opening of the cover plate, and may have an arrangement capable of moving up and down with respect to the cover plate.
  • the structure may include one or more metal cavities and a resonator disposed in each of the one or more metal cavities.
  • the structure may include a resonant substrate in which one or more resonators are formed as a single layer, and the resonant substrate may be disposed between the cover plate and the filter board.
  • the tuning structure on the group cover plate may be disposed in a region corresponding to the position of the resonator of the resonator on the filter board.
  • the tuning structure may be connected to the cover plate through a fixing part, and the tuning structure may have a movable arrangement based on the fixing part.
  • the tuning structure includes a structure having a see-saw structure including a first end and a second end, and the first end of the tuning structure is based on the fixing part. As a result, it may be arranged to be symmetrical with the second end of the tuning structure.
  • the resonant frequency of the RF filter may depend on a distance between the tuning structure and the resonator of the resonator.
  • the tuning structure may correspond to one region of the cover plate, and the one region may be flexibly disposed such that a distance between the resonator and the resonator of the resonator is variable.
  • a massive multiple input multiple output (MMU) unit (MMU) in a wireless communication system includes at least one processor configured to process a signal; a plurality of radio frequency (RF) filters configured to filter the signal; and an antenna array configured to radiate a signal, wherein the RF filter among the plurality of RF filters includes a structure including a resonator and a cover plate on which a tuning structure is formed, the tuning structure including the cover Through an opening in the cover plate, it can be configured to have a flexible arrangement in respect to the cover plate.
  • MMU massive multiple input multiple output
  • RF radio frequency
  • the cover plate may be formed by a metal plate
  • the tuning structure may be formed by at least a portion of the metal plate corresponding to the opening.
  • the structure may include one or more metal cavities and a resonator disposed in each of the one or more metal cavities.
  • the structure may include a resonant substrate in which one or more resonators are formed as a single layer, and the resonant substrate may be disposed between the cover plate and the filter board.
  • the tuning structure on the group cover plate may be disposed in a region corresponding to the position of the resonator of the resonator on the filter board.
  • the resonant frequency of the RF filter may depend on a distance between the tuning structure and the resonator of the resonator.
  • the tuning structure may correspond to one region of the cover plate, and the one region may be flexibly disposed such that a distance between the resonator and the resonator of the resonator is variable.
  • the tuning operation by the conventional tuning bolt and nut and the tuning operation by the tuning structure formed on the cover plate according to the embodiments of the present disclosure were compared.
  • the control range of the resonant frequency according to the movement of the tuning bolt is somewhat limited because the tuning operation of the tuning bolt according to a groove of a specified size is possible.
  • the shape and area of the tuning structure can be easily (eg, linearly) according to the tuning range of the required resonant frequency and space constraints. , size, location, arrangement, etc. can be designed, so the range of freedom and tuning is wider than that of the conventional tuning bolt method.
  • the tuning structure according to embodiments of the present disclosure may be configured in various shapes as well as the illustrated shape. Any shape may be understood as an embodiment of the present disclosure as long as the distance to the resonator is adjustable through fluid arrangement as a part of the cover plate such as a circular shape or a column shape, as well as a stepped plate.
  • a method for miniaturization/lightening and performance improvement of an RF filter through a simplification of a characteristic correction structure has been described. It was confirmed through each graph that miniaturization/light weight and improved characteristics of the filter could be achieved through a relatively thin cover including the tuning structure.
  • a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in the computer-readable storage medium are configured to be executable by one or more processors in an electronic device (device).
  • One or more programs include instructions for causing an electronic device to execute methods according to embodiments described in a claim or specification of the present disclosure.
  • Such programs include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), electrically erasable programmable ROM (electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs), or other It may be stored in an optical storage device or a magnetic cassette. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all thereof. In addition, each configuration memory may be included in plurality.
  • non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), electrically erasable programmable ROM (electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs), or other It may be stored in an optical storage device or a magnetic cassette. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all thereof. In addition, each configuration memory may be included in plurality.
  • the program is transmitted through a communication network consisting of a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored on an attachable storage device that can be accessed. Such a storage device may be connected to a device implementing an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on the communication network may be connected to the device implementing the embodiment of the present disclosure.
  • a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored on an attachable storage device that can be accessed.
  • Such a storage device may be connected to a device implementing an embodiment of the present disclosure through an external port.
  • a separate storage device on the communication network may be connected to the device implementing the embodiment of the present disclosure.

Landscapes

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Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RF(radio frequency) 필터(filter)는, 공진부를 포함하는 구조체; 및 튜닝 구조물이 형성된 커버(cover) 플레이트를 포함하고, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트(cover plate)의 개구부를 통해, 상기 커버 플레이트를 기준으로(in respect to) 유동적인(flexible) 배치를 갖도록 구성될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 안테나 필터 및 이를 포함하는 전자 장치
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 안테나 필터(antenna filter) 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
통신 성능을 높이기 위해 다수의 안테나들을 장착한 제품이 개발되고 있고, Massive MIMO 기술을 활용하여 점점 보다 훨씬 더 많은 수의 안테나를 갖는 장비가 사용될 것으로 예상된다. 통신 장치에 안테나 엘리멘트(element)의 숫자가 늘어나면서 이에 따른 RF 부품들(예: 필터(filter) 등)의 숫자도 필연적으로 증가하게 된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 RF(radio frequency) 필터를 튜닝하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 RF 필터의 튜닝 구조를 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 필터의 특성 보정(tuning)을 위한 튜닝 구조물을 포함하는 커버 구조를 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 RF 필터의 커버 플레이트(cover plate)의 시소(see-saw) 구조를 통해, 튜닝을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RF(radio frequency) 필터(filter)는, 공진부를 포함하는 구조체; 및 튜닝 구조물이 형성된 커버(cover) 플레이트를 포함하고, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트(cover plate)의 개구부를 통해, 상기 커버 플레이트를 기준으로(in respect to) 유동적인(flexible) 배치를 갖도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 MMU(massive MIMO(multiple input multiple output) unit) 장치는 신호를 처리하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서; 신호를 필터링하도록 구성되는 복수의 RF(radio frequency) 필터들; 및 신호를 방사하도록 구성되는 안테나 어레이(antenna array)를 포함하고, 상기 복수의 RF 필터들 중에서 RF 필터는 공진부를 포함하는 구조체 및 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트를 포함하고, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트(cover plate)의 개구부를 통해, 상기 커버 플레이트를 기준으로(in respect to) 유동적인(flexible) 배치를 갖도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 튜닝 구조물이 형성된 RF(radio frequency) 필터의 커버 구조(structure)를 통해, 특성 개선을 위한 넓은 튜닝 범위(tuning range)를 제공함과 동시에, RF 필터의 소형화 및 경량화가 가능하게 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 안테나 어레이(antenna array)의 예를 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 RF(radio frequency) 필터의 튜닝 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트의 예를 도시한다.
도 3b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 구조물이 형성된 커버 플레이트의 다른 예를 도시한다.
도 3c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물의 배치에 따른 튜닝 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물의 배치에 따른 튜닝 범위의 예들을 도시한다.
도 4b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물의 배치에 따른 성능을 도시한다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터의 구조의 예를 도시한다.
도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터의 성능을 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터의 활용 예를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터의 다른 활용 예를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물의 커버 플레이트 상에서 위치 및 이에 따른 튜닝 성능의 예들을 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 전자 장치의 기능적 구성을 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 설명에서 사용되는 전자 장치의 부품을 지칭하는 용어(예: 기판(substrate), 기판(plate), PCB(print circuit board), FPCB(flexible PCB), 모듈, 안테나, 안테나 소자, 회로, 프로세서, 칩, 구성요소, 기기), 부품의 형상을 지칭하는 용어(예: 튜닝 부재, 튜닝 구조물, 튜닝 구조체, 구조물, 지지부, 접촉부, 돌출부, 개구부), 구조체들 간 연결부를 지칭하는 용어(예: 연결부, 접촉부, 지지부, 컨택 구조체, 도전성 부재, 조립체(assembly)), 회로를 지칭하는 용어(예: 전송 선로, PCB, FPCB, 신호선, 급전선(feeding line), 데이터 라인(data line), RF 신호 선, 안테나 선, RF 경로, RF 모듈, RF 회로) 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다. 또한, 이하 사용되는 '...부', '...기', '...물', '...체' 등의 용어는 적어도 하나의 형상 구조를 의미하거나 또는 기능을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.
또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용될 수 있으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project), IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 안테나 필터 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 RF(radio frequency) 필터의 특성을 제어하기 위한 튜닝 작업으로서, 튜닝 볼트(tuning bolt) 및 너트(nut)를 이용한 스크류 작업 대신, RF 필터의 커버에 유동적인 배치를 갖는 튜닝 구조물이 형성됨으로써 넓은 튜닝 범위 및 제품의 소형화, 경량화를 달성하기 위한 기술을 설명한다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1a의 무선 통신 환경(100)은 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국(110) 및 단말(120)을 예시한다.
기지국(110)은 단말(120)에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국(110)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 MMU(massive MIMO(multiple input multiple output) unit), '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '5G 노드비(5G NodeB, NB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)', '액세스 유닛(access unit)','분산 유닛(distributed unit, DU)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)','무선 유닛(radio unit, RU), 원격 무선 장비(remote radio head, RRH) 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 기지국(110)은 하향링크 신호를 송신하거나 상향링크 신호를 수신할 수 있다.
단말(120)은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(110)과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말(120)은 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말(120)은 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말(120)은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '고객 댁내 장치'(customer premises equipment, CPE), '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', '전자 장치(electronic device)', 또는 '차량(vehicle)용 단말', '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 안테나 어레이(antenna array)의 예를 도시한다. 전파 경로 손실을 완화하고 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 기술 중 하나로써, 빔포밍 기술이 이용되고 있다. 빔포밍은, 일반적으로, 다수의 안테나를 이용하여 전파의 도달 영역을 집중시키거나, 특정 방향에 대한 수신 감도의 지향성(directivity)를 증대시킨다. 따라서, 단일 안테나를 이용하여 등방성(isotropic) 패턴으로 신호를 형성하는 대신 빔포밍 커버리지를 형성하기 위해, 기지국(110)은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 이하, 다수의 안테나들이 포함되는 안테나 어레이가 서술된다. 도 1b에 도시된 안테나 어레이의 예는 본 개시의 실시 예들을 설명하기 위한 일 예시일 뿐, 본 개시의 다른 실시 예들을 제한하는 것으로 해석되지 않는다.
도 1b를 참고하면, 기지국(110)은 안테나 어레이(130)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 기지국(110)은 안테나 어레이(130)을 포함하는 MMU(Massive MIMO Unit)를 포함할 수 있다. 안테나 어레이(130)에 포함되는 각 안테나는 어레이 엘리멘트(array element), 또는 안테나 엘리멘트(antenna element)라 지칭될 수 있다. 도 1b에서, 안테나 어레이(130)는 2차원의 평면 어레이(planar array)로 도시되었으나, 이는 일 실시 예일뿐, 본 개시의 다른 실시 예들을 제한하지 않는다. 다른 일 실시 예에 따라, 안테나 어레이(130)는 선형 어레이(linear array) 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 안테나 어레이는 매시브 안테나 어레이(massive antenna array)로 지칭될 수 있다.
5G 통신의 데이터 용량을 향상시키는 주요한 기술은 다수의 RF 경로들과 연결된 안테나 어레이를 사용한 빔포밍 기술이다. 더 높은 데이터 용량을 위해, RF 경로들의 개수가 증가하거나 RF 경로당 전력이 증가하여야 한다. RF 경로를 늘리는 것은 제품의 사이즈가 더욱 커지게 되고, 실제 기지국 장비를 설치하는데 공간적 제약으로 인하여 현재는 더 이상 늘릴 수 없는 수준에 있다. RF 경로들의 개수는 늘리지 않으면서, 높은 출력을 통해 안테나 이득을 높이기 위하여, RF 경로에 스플리터(혹은 디바이더)를 사용하여 다수의 안테나 엘리멘트들을 연결함으로써, 안테나 이득을 증가시킬 수 있다.
통신 성능을 높이기 위해 무선 통신을 수행하는 장비(예: 기지국(110))의 안테나(또는 안테나 엘리멘트(antenna element))들의 개수는 증가하고 있다. 또한, 안테나 엘리멘트를 통해 수신되거나 송신되는 RF 신호를 처리하기 위한 RF 부품(예: 증폭기, 필터), 구성요소들(components)의 개수도 증가하게 되어 통신 장비를 구성함에 있어 통신 성능을 충족하면서 공간적 이득, 비용적 효율이 필수적으로 요구된다. 경로들의 수가 증가함에 따라 각 안테나 엘리멘트에서 신호를 처리하기 위한 필터들의 개수 또한 증가한다.
RF 필터는 공진(resonance)을 형성함으로써 원하는 주파수의 무선 신호를 전달하도록 필터링(filtering)을 수행하는 회로를 포함할 수 있다. 즉, RF 필터는 주파수를 선택적으로 식별하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 이러한 RF 필터는 주파수를 선택 및 감쇄시키는 중요 부품으로서, 대부분의 통신 장비에 사용되고 있다. 세라믹(ceramic) 필터, BAW(bulk acoustic wave) 필터 등 소형화 측면에서 장점이 많은 필터들이 있으나, 전력 핸들링(power handling), 용량/삽입 손실/감쇄 성능 측면에서 캐비티 필터의 성능이 우수하기 때문에, 캐비티 필터는 다수의 통신 장비들에 활용되고 있다. 소출력 사양을 요하는 MMU/소형 셀(small cell)에서 세라믹 필터, BAW 필터의 활용이 가능하더라도, 고성능 MMU 및 모든 RRU(remote radio unit)에는 지속적으로 캐비티 필터의 사용이 요구되고 있다. 따라서, 캐비티 필터의 소형/경량화 및 단가는 통신 장비의 경쟁력 확보에 상당히 중요한 요소이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 RF(radio frequency) 필터의 튜닝 원리를 설명하기 위한 도면이다. 통신 장비에 주로 사용되는 캐비티 필터는 하우징, 공진기 등 기계 가공품을 주요 부품으로 사용하고 있다. 부품의 형상 구조에 의해 RF 필터의 특성이 정해진다. 그러나, 캐비티 필터(예: 금속 캐비티 필터) 제작 시, 시뮬레이션 상태와 실제 구현된 부품 간에는 차이가 존재한다. 부품의 가공 공차, 재질 정보 차이 등으로 인해, 시뮬레이션으로 파악하기 어려운 요소들이 존재한다. 또한, 부품의 정밀도를 높이는 데에 제조상의 한계가 존재하기 때문에, 높은 성능을 위해서는 튜닝 작업으로 필터의 특성을 보정하는 것이 경제적인 측면에서 유리하다. 이 때, 부품의 가공 공차는 전기적 성능에 영향을 미치기 때문에, 캐비티 필터 제조시 기계 가공 공차를 보정해주는 튜닝 공정이 함께 요구된다. 이러한 튜닝 공정에 따른 시간 및 튜닝 구조는 RF 필터의 소형/경량화 및 단가를 결정하는 중요한 요소이다.
도 2를 참고하면, RF 필터는 캐비티에 배치되는 공진기(240)(예: 동축 공진기(coaxial resonator))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따라, RF 필터는 캐비티 필터를 포함할 수 있다. 공진기(240)는, 도체(예: 커버 플레이트 혹은 튜닝부(220))와 도체(예: 동축 전송 선로(230)(coaxial transmission line))의 거리를 통해 공진을 형성할 수 있다. 구체적으로, 공진기(240)의 동축 전송 선로(230)는 인덕터의 역할을 수행할 수 있다. 동축 전송 선로(230)의 상부에 이격되어 배치되는 도전체와 동축 전송 선로(230)는, 캐패시터의 역할을 수행할 수 있다. 즉, RF 필터는 LC 회로의 튜닝 회로(210)로 표현될 수 있다. RF 필터의 특성 보정을 위한 튜닝 작업은, 하우징 및 공진기의 기계 가공 공차에 따른 공진 주파수(resonance frequency) 보정을 포함한다. LC 회로의 공진 주파수는 캐패시턴의 값에 의존적이므로, 캐패시턴스 값의 조절을 통해 공진 주파수가 조정될 수 있다. 일반적으로, 캐패시터의 캐패시턴스 값은, 하기의 수학식에 기초하여 정해질 수 있다.
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여기서, C는 캐패시턴스 값, ε는 유전율, A는 도체의 면적, d는 도체들 사이의 거리를 의미한다. 상술된 원리를 통해, 캐패시터는 두 도체들 사이의 거리(즉, 튜닝부(220)와 공진기(240)(보다 구체적으로는, 동축 전송 선로(230)) 사이의 간격) 또는 상대적으로 배치되는 도체 면적(예: 튜닝부(220)과 공진기(240)의 마주보는 면적)에 따라 다른 캐패시턴스 값을 갖는다. RF 필터의 특성 보정을 위해, 튜닝부(220)의 높이가 조절된다. 튜닝부(220)의 높이 조절을 통해, 튜닝부(220)와 공진기(240) 간의 거리가 조절될 수 있다. 예를 들어, 튜닝부(220)의 높이가 높아지면 튜닝부(220)와 공진기(240)의 거리가 증가하고, 이러한 변화는 캐패시턴스 값의 변화를 야기한다. 튜닝부(220)의 높이가 낮아지면 튜닝부(220)와 공진기(240)의 거리가 줄어들게 되고, 캐패시턴스의 값이 변화한다.
튜닝부(220)의 높이를 조절하기 위한 방법으로, 필터의 커버에 홈을 형성하고, 형성된 홈에 튜닝 볼트(bolt)를 삽입 및 이격시키는 방안이 존재한다. 공진기와 튜닝 볼트의 간격으로 인해, 캐패시턴스(capacitance) 값이 조절됨으로써, 공진 주파수가 조정된다. 그러나, 이러한 방안은 튜닝 볼트의 스크류(screw) 및 너트(nut)에 따른 공간이 추가적으로 요구되고(예: 25mm 두께 필터의 경우, 설계 외 공간으로 약 20% 정도), 너트의 조임에 따른 특성 왜곡이 발생하는 문제를 야기한다. 또한, 튜닝부(220)의 높이를 조절하기 위한 다른 방법으로, 커버 자체를 타격하여 공진기와의 거리를 좁히는 튜닝 방안이 존재한다. 그러나, 자동 튜닝 중 과타격 시 보정을 위해 수작업으로 커버를 들어 올려야 하기 때문에, 이러한 방안도 자동적으로 튜닝하기에 용이하지 않은 문제가 있다.
볼트(bolt)를 통한 튜닝 구조는 사이즈가 상대적으로 크고, 소형화된 플레이트 튜닝 구조는 튜닝 과정에서 수작업 복원이 수반되기 때문에 생산성이 떨어진다. 낮은 생산성은 단가의 상승을 야기한다. 또한, 볼트를 통한 튜닝 구조 이용시, 볼트의 고정을 위한 별도의 자재(예: 너트)가 필요하고, 각 공진기(resonator)는 민감하여 스크류(screw)를 통해 개별적으로 각각 튜닝되어야 하는 단점을 가지고 있다. 이러한 튜닝은 양산성을 저하시키고, 높은 불량률을 야기하며, 필터의 가격을 상승시키는 요인이다. 이러한 문제점들을 해소하고 종래의 튜닝 구조(예: 튜닝 볼트) 및 튜닝 방식(예: 튜닝 볼트의 자동 조정)를 대체하기 위해, 본 개시는, 튜닝부가 커버에 형성되는 구조를 제안한다.
도 3a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트의 예를 도시한다. 튜닝 구조물은, 위치의 조절로 인해 공진기와의 거리 차이를 발생시키기 위한, 커버 플레이트에 부착되는 구조물이다. 커버 플레이트의 부재에 튜닝 구조물이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따를 때, 튜닝 구조물은, 커버 플레이트를 형성하는 금속판의 일부에 의해 형성될 수 있다. 이하, 본 개시에서는 커버 플레이트와 연결되어 유동적인 배치를 통해 공진 주파수를 튜닝하기 위한 구조물은 튜닝 구조물 또는 튜닝 부재로 지칭되어 서술된다. 그러나, 이러한 용어 외에 튜닝 플레이트(tuning plate), 튜닝 구조, 금속 돌출부, 유동성 도전체 등 동등한 기능을 의미하는 다양한 용어들이 대체되어 사용될 수 있음은 물론이다. 또한, 튜닝 구조물의 형태로서, 단일 플레이트 혹은 구부러진 플레이트 등의 형태가 예시적으로 도시되나, 튜닝 부재의 형태는 다양한 형태(예: 구 형태, 기둥 형태, 돌출부) 및 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
도 3a를 참고하면, 커버 플레이트(330)는 공진기 필터의 상부면에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 커버 플레이트(330)는 금속판(metal plate)에 의해 형성될 수 있다. 커버 플레이트(330)의 일부분은 절단될 수 있다. 커버 플레이트(330)의 일부분이 절단됨으로써, 커버 플레이트(330)에 개구부가 형성될 수 있다. 형성된 개구부의 적어도 일부에 튜닝 구조물(320)이 배치된다. 개구부 및 튜닝 구조물(320)의 배치에 따라, 절단 개구부(310)가 형성된다. 튜닝 구조물(320)은 커버 플레이트(330)를 이루는 금속판의 일부에 의해 형성될 수 있다. 튜닝 볼트를 사용하지 않고, 개구면 구조의 얇은 필터 커버 플레이트를 통해, 튜닝 구조물(320)의 소형화가 가능하다.
다양한 실시 예들에 따를 때, 튜닝 구조물(320)의 재질은 메탈일 수 있다. 예를 들어, 튜닝 구조물(320)의 재질은 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni), 구리(Cu), 또는 황동의 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 커버 플레이트(330)의 일 영역이 절단되고, 절단된 부분의 적어도 일부가 튜닝 구조물(320)로서 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 튜닝 구조물(320)은 커버 플레이트(330)과 동일한 재질(예: 금속)일 수 있다. 튜닝 구조물(320)은 커버 플레이트(330)과 일체형으로 제작됨으로써, 볼트나 너트와 같은 별도의 부품이 필요하지 않고, 금속 판에 형성된 홈을 요구하지 않으므로, 생산 단가가 감소할 수 있다. 뿐만 아니라, 금속판에서, 커버 플레이트(330) 및 튜닝 구조물(320)이 함께 형성되므로, 제조 공차가 감소한다. 감소된 제조 공차는, 다수의 필터들이 이용되는 안테나의 성능 향상을 제공할 수 있다. 본 개시는, 튜닝 구조물이 커버 플레이트 부재와 일체형으로 구성되는 실시 예들을 설명하나, 본 개시의 실시 예들은 이에 한정되지 않는다. 개구면을 포함하는 커버 플레이트 부재에 튜닝 구조물이 별도로 부착되어 본 개시의 튜닝 구조가 형성되는 것 또한 본 개시의 일 실시 예로써 이해될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따를 때, 튜닝 구조물(320)은 유동적으로 배치될 수 있다. 튜닝 구조물(320)은 커버 플레이트(330)를 기준으로 유동적으로 배치될 수 있다. 본 개시에서, 유동적인 배치란, 삽입(튜닝 구조물(320)이 커버 플레이트(330)의 면과 공진부의 공진기 사이에 위치하는 배치 형태)과 복원(삽입 후, 다시 커버 플레이트(330)의 면의 방향으로 배치되는 배치 형태)이 가능한 구조를 의미한다. 튜닝 구조물(320)은, 타격 혹은 프레스와 같은 조정 작업에 의해, 다양한 위치들에 배치될 수 있다. 일 실 시 예에 따라, 조정 작업은, RF 필터를 위한 자동 조정 장치에 의해 수행될 수 있다. 튜닝 구조물(320)이 물리적인 외력에 의해 보다 용이하게 다양한 위치들에 배치되도록, 튜닝 구조물(320)의 일부 영역은, 커버 플레이트(330)에 고정될 수 있다(fixed). 다양한 위치들은, 공진기와 튜닝 구조물 사이의 다양한 이격 거리를 제공할 수 있다.
도 3b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트의 다른 예를 도시한다. 도 3a에 도시된 바와 달리, 도 3b의 튜닝 구조물은 시소(See-Saw) 구조의 구조물을 포함할 수 있다. 시소 구조의 튜닝 구조물을 통해 삽입과 복원이 보다 자유롭게 수행될 수도 있다.
도 3b를 참고하면, 커버 플레이트는 시소 구조의 균형을 맞추기 위한 고정 영역으로서, 고정부(323)를 포함할 수 있다. 시소 구조란, 고정부(323)를 기준으로 양단에서, 한 단(321)이 상승하는 경우 다른 한 단(322)이 하강하고, 다른 한단(322)이 상승하는 경우, 한 단(321)이 하강하는 형태의 구조를 의미한다. 시소 구조를 통해, 삽입과 복원이 보다 자유롭게 구성될 수 있고, 타격을 통해 자동화 튜닝 구조가 용이하게 확보될 수 있다.
도 3c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물의 배치에 따른 튜닝 원리를 설명하기 위한 도면이다. 튜닝 구조물은 RF 필터의 공진 주파수 특성을 조정하도록 구성될 수 있다. 도 3c에서는 도 3b에 도시된 시소 구조의 튜닝 구조물을 예시하나, 도 3c를 통해 설명되는 튜닝 원리는 시소 구조에 한정되는 것은 아니다.
도 3c를 참고하면, 튜닝 구조물(350)은 커버 플레이트(330)에 부착되어, 유동적인 배치를 가질 수 있다. 튜닝 구조물(350)의 좌측이 상승 및 튜닝 구조물(350)의 우측이 하강하거나, 튜닝 구조물(350)의 우측이 상승 및 튜닝 구조물(350)의 좌측이 하강하도록 튜닝 구조물(350)은 배치될 수 있다. 튜닝 구조물(350)는, 공진기(370)와 간격(361)을 형성한다. 튜닝 구조물(350) 및 공진기(370)는 모두 도체로 형성되어 있기 때문에, 간격(361)은 캐패시턴스(362)를 제공할 수 있다. 공진기(370)는 전송 선로를 통해 인덕턴스(inductance)를 제공한다.
캐패시턴스(362)와 인덕턴스를 통해, RF 필터의 튜닝 구조는 LC 회로로 기능할 수 있다. RF 필터는, LC 회로의 공진을 통해, 특정 주파수를 선택 및 통과시킬 수 있다. 이 때, 특정 주파수는 공진 주파수로 지칭된다. RF 필터의 특성은 공진 주파수를 포함할 수 있다. 튜닝 구조물(350)이 공진기(370)와 보다 가깝게 위치할수록, 간격(361)의 길이는 감소한다. 이렇게 감소된 길이는 높은 캐패시턴스 값을 제공하고, 높은 캐패시턴스 값은 보다 높은 주파수에서 공진을 형성한다. 튜닝 구조물(350)은 공진기(370)과의 거리인 간격(361)을 통해 공진 주파수를 상향 이동시키거나, 공진 주파수를 하향 이동시킬 수 있다. RF 필터의 자계(magnetic field)가 튜닝된다.
튜닝 볼트의 스크류를 통해 공진 주파수를 튜닝하는 기존 튜닝 구조 및 방식 대신, 본 개시의 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물을 이용하여 공진 주파수가 튜닝될 수 있다. 커버 플레이트의 개구면 내에서 형성된 튜닝 구조물(350)의 위치가 하강 또는 상승함으로써(즉, 삽입 또는 복원) 튜닝 구조물(350)과 공진기 사이의 간격이 조절된다. 이러한 간격의 조절은 공진 주파수의 튜닝을 제공할 수 있다. 커버 플레이트의 일 영역이 커버 외에 튜닝 구조물(350)로 기능함으로써, 튜닝 볼트를 위한 커버의 두께 및 너트가 요구되지 않아 필터의 소형화가 달성될 수 있다.
도 4a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물의 배치에 따른 튜닝 범위의 예들을 도시한다. 튜닝 구조물은, 커버 플레이트의 절단 개구면에 형성되고, 유동적으로 배치될 수 있다. 튜닝 구조물의 공간상 배치는, 타격 혹은 프레스와 같은 조정 작업에 의해 정해진다. 일 실시 예에 따라, 튜닝 구조물은 커버 플레이트와 일체형으로 제조 및 형성될 수 있다(예: 금형 프레스 방식). 튜닝 구조물의 어느 위치 및 어느 정도의 압력이 가해지는지에 따라, 튜닝 구조물의 튜닝 특성이 결정될 수 있다. 튜닝 플레이트는 도 3b에 도시된 시소 구조의 형태를 예로 서술되나, 본 개시의 실시 예들이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4a를 참고하면, 제1 예(410)에서, 튜닝 구조물은 고정부(예: 고정부(323))를 기준으로 시계 방향으로 약 (-)8도 회전한 위치에 배치될 수 있다. 튜닝 구조물의 왼쪽 영역에 타격 또는 프레스가 적용될 수 있다. 튜닝 구조물의 왼쪽 영역이 하강함에 따라, 오른쪽 영역이 상승할 수 있다. 오른쪽 영역의 상승으로 인해, 튜닝 구조물과 공진기 간의 거리가 증가할 수 있다. 튜닝 구조물과 공진기 간의 거리의 증가는 RF 필터의 캐패시턴스의 감소를 야기할 수 있다. 캐패시턴스의 감소는, 공진 주파수의 하향 이동을 제공한다. 공진 주파수를 낮게 조정하기 위해, 제1 예(410)에 따른 튜닝 구조물의 배치가 이용될 수 있다.
제2 예(420)에서, 튜닝 구조물은 고정부(예: 고정부(323))를 기준으로 시계 방향으로 약 (-)4도 회전한 위치에 배치될 수 있다. 튜닝 구조물의 왼쪽 영역에 타격 또는 프레스가 적용될 수 있다. 이 때, 제1 예(410)보다는 덜 강한 타격 또는 프레스가 튜닝 구조물에 적용될 수 있다. 튜닝 구조물의 왼쪽 영역이 하강함에 따라, 오른쪽 영역이 상승할 수 있다. 오른쪽 영역의 상승으로 인해, 튜닝 구조물과 공진기 간의 거리가 증가할 수 있다. 튜닝 구조물과 공진기 간의 거리의 증가는 RF 필터의 캐패시턴스의 감소를 야기할 수 있다. 캐패시턴스의 감소는, 공진 주파수의 하향 이동을 제공한다. 그러나, 제1 예(410)보다는 상대적으로 낮은 캐패시턴스의 감소를 제공하기 때문에, 제2 예(420)에 따른 튜닝 구조물은, 제1 예(410)에 따른 튜닝보다는 상대적으로 적은 크기의 공진 주파수의 하향 이동을 제공할 수 있다.
제3 예(430)에서, 튜닝 구조물은 고정부(예: 고정부(323))를 기준으로 커버 플레이트와 실질적으로 평행한 위치에 배치될 수 있다. 튜닝 구조물은, 추가적인 타격 또는 프레스와 같은, 조정 작업이 수행되지 않을 수 있다. 제조 과정에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 커버 플레이트 및 공진기 사이의 거리가, 요구되는 공준 주파수 특성을 제공하는 경우, 튜닝이 추가적으로 필요하지 않을 수 있기 떄문이다.
제4 예(440)에서, 튜닝 구조물은 고정부(예: 고정부(323))를 기준으로 시계 방향으로 약 (+)4도 회전한 위치에 배치될 수 있다. 튜닝 구조물의 오른쪽 영역에 타격 또는 프레스가 적용될 수 있다. 이 때, 제1 예(410)보다는 덜 강한 타격 또는 프레스가 튜닝 구조물에 적용될 수 있다. 제2 예(420)과 동일 또는 유사한 강도의 타격 또는 프레스가 튜닝 구조물에 적용될 수 있다. 튜닝 구조물의 오른쪽 영역이 하강함에 따라, 왼쪽 영역이 상승할 수 있다. 오른쪽 영역의 하강으로 인해, 튜닝 구조물과 공진기 간의 거리가 감소할 수 있다. 튜닝 구조물과 공진기 간의 거리의 감소는 RF 필터의 캐패시턴스의 증가를 야기할 수 있다. 캐패시턴스의 증가는, 공진 주파수의 상향 이동을 제공한다. 공진 주파수를 높게 조정하기 위해, 제4 예(440)에 따른 튜닝 구조물의 배치가 이용될 수 있다.
도 4b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물의 배치에 따른 성능을 도시한다. 튜닝 구조물의 동작 범위(예: 도 3b의 시소 구조의 튜닝 구조물은 각도 범위, 기존의 튜닝 볼트는 볼트의 깊이 범위)에 따른 RF 필터의 공진 주파수 특성 변화에 따라, 튜닝 구조물의 성능이 확인될 수 있다.
도 4b를 참고하면, 제1 그래프(455)는, 본 개시에서 제안하는 커버 플레이트에 형성되는 튜닝 구조물을 통한 RF 필터(450)의 성능을 나타낸다. 제1 그래프(455)의 가로축은 튜닝 구조물의 튜닝 범위를 나타내고, 세로축은 튜닝 구조물의 공진 주파수의 범위를 나타낸다. 18MHz의 공진 주파수의 범위를 위해, 튜닝 구조물의 회전 범위는 (-)8도 내지 (+)4도의 이동 범위를 가진다. 제2 그래프(465)는, 기존의 튜닝 볼트를 통한 RF 필터(460)을 나타낸다. 제2 그래프(465)의 가로축은 튜닝 볼트의 이동 범위를 나타내고, 세로축은 튜닝 볼트의 공진 주파수의 범위를 나타낸다. 18MHz의 공진 주파수의 범위를 위해, 기존의 튜닝 볼트는 2mm 내지 3mm의 이동 범위를 가진다. 제1 그래프(455) 및 제2 그래프(465)를 참고하면, 시소 구조의 튜닝을 통해, 튜닝 볼트 수준의 공진 주파수 보정이 가능함이 확인된다. 특히, 약 12도의 회전 범위를 통해 1mm의 두께 차이를 줄일 수 있으므로, 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물을 이용한 튜닝 작업 시 RF 필터의 소형화가 가능하다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터의 구조의 예를 도시한다. 본 개시의 실시 예들에 따른 튜닝 구조물과 이를 통한 RF 필터의 설계를 설명하기 위해, 기존의 튜닝 볼트의 튜닝 구조를 포함하는 RF 필터가 비교 대상으로써, 이용된다.
도 5a를 참고하면, 제1 RF 필터(510)는 튜닝 볼트에 따른 튜닝 구조를 포함할 수 있다. 튜닝 볼트는, 커버의 홈의 스크류(screw)를 통해 위치가 정해진다. 이 때, 나사산 및 나사골 구조(511)의 확보를 위해 커버의 두께가 증가하게 된다(약 1.2mm). 또한 커버의 상부면에 튜닝 볼트와 이를 고정하기 위한 너트의 구조(512)를 위해 일정 공간이 추가적으로 요구된다(예: 약 2.5mm).
제2 RF 필터(520)는 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물에 따른 튜닝 구조를 포함할 수 있다. 튜닝 볼트 대신, 압력에 의해 적응적인(adaptive) 배치를 갖는 튜닝 구조물이 이용될 수 있다. 튜닝 구조물은 커버 플레이트와 함께 일 도체로서 형성되기 때문에, 튜닝 볼트의 나사산 및 나사골과 같은 특별한 구조를 요하지 않는다. 제2 RF 필터(520)의 커버 플레이트는 제1 RF 필터(510)의 커버 플레이트보다 얇게 형성될 수 있다. 즉, 커버의 두께(521)가 감소할 수 있다(예: 두께는 약 0.5mm). 뿐만 아니라, 제2 RF 필터(520)는 추가적인 구조물(볼트, 너트)이 필요하지 않기 때문에, 제1 RF 필터(510) 대비 필터의 크기가 감소할 수 있다.
제3 RF 필터(530)는 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물에 따른 튜닝 구조를 포함할 수 있다. RF 필터의 커버 상부면의 크기 감소는 공진기 영역(531), 즉 공진부의 크기의 증가를 허용할 수 있다. 공진기 영역(531)의 증가는, 캐비티와 공진기의 설계의 자유도를 높일 수 있다. 높은 자유도는, 퀄리티 팩터(quality factor)의 향상을 제공할 수 있다. 따라서, 동일 공간이라면, 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물을 통해 튜닝 작업을 수행함으로써, 상대적으로 여유적인 공간 영역의 활용이 가능하다. 이를 통해, 추가적인 퀄리티 팩터를 확보함으로써, RF 필터의 성능이 개선될 수 있다.
도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터의 성능을 도시한다. 도 5b에서는 기존의 튜닝 볼트의 구조를 포함하는 RF 필터(예: 제1 RF 필터(510))와 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터(예: 제3 RF 필터(530)) 각각의 성능이 도시된다.
도 5b를 참고하면, 제1 그래프(560)는, 제1 RF 필터(510)의 삽입 손실(insertional loss), 반사 손실(return loss)과 주파수의 관계를 나타낸다. 제2 그래프(570)는, 제3 RF 필터(530)의 삽입 손실, 반사 손실과 주파수의 관계를 나타낸다. 제1 그래프(560) 및 제2 그래프(570)에 따를 때, 제3 RF 필터(530)의 약 3.5GHz의 주파수 및 약 3.6GHz의 주파수 각각에서, 삽입 손실이 약 0.2dB 정도 작게 발생함이 확인된다. 동일 공간에서, 커버 플레이트 및 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물을 이용하는 튜닝 구조의 경우, 커버의 두께 감소 및 추가 구조물의 부재(absence)로 인해, 공진기 설계의 자유도가 높아지기 때문이다. 공진기의 회로 설계 시, 퀄리티 팩터에 영향을 미치는 요소들(예: 선로 길이, 저항, 인덕터 성분 등)의 값들의 범위가 증가할 수 있다. 이러한 범위 증가는, 허용된 범위(예: 면적) 내에서 퀄리티 팩터를 보다 높이도록 설계될 수 있다. 즉, 캐비티 필터의 공진기 내에서 퀄리티 팩터를 높이기 위한 추가적인 설계가 수행됨에 따라, 퀄리티 팩터가 높아질 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터의 활용 예를 도시한다. RF 필터의 공진기로서, 금속 캐비티 내 공진기가 예시적으로 서술된다.
도 6을 참고하면, 튜닝 볼트 및 너트를 포함하는 RF 필터(600) 및 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트를 포함하는 RF 필터(650) 각각의 사시도, 측면도, 및 분해도가 도시된다.
사시도(610)를 참고하면, RF 필터(600)의 높이(611)를 기준으로, RF 필터(650)이 간격(612) 만큼의 두께 감소가 가능함이 확인된다. 전술된 바와 같이, 튜닝 볼트 및 너트로 인한 추가 구조물이 없어, RF 필터(650)의 높이가 RF 필터(600)보다 상대적으로 낮게 구성될 수 있다. 뿐만 아니라, 캐비티 공진기를 덮기 위한 커버 또한 스크류(나사산/나사골)를 요하지 않으므로, RF 필터(650)의 커버 두께는 RF 필터(600)의 커버 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
분해도(620)를 참고하면, RF 필터(600)는 커버(603), 하우징(604), 및 공진기들(605a 내지 605f)를 포함할 수 있다. 각 공진기는 하우징 내 형성된 캐비티에 배치될 수 있다. 커버(603)는 튜닝 볼트를 수용하기 위한 홈 영역을 포함한다. 각 홈 영역은 조립 시 각 공진기의 위치에 대응하도록 커버(603) 상에 배치된다. RF 필터(650)는 커버(653), 하우징(654), 및 공진기들(655a 내지 655f)를 포함할 수 있다. 각 공진기는 하우징 내 형성된 캐비티에 배치될 수 있다. 커버(653)는 각 공진기와의 거리 조절을 통해 튜닝을 수행하기 위한 튜닝 구조물(예: 시소(see-saw) 구조의 양단을 포함하는 튜닝 구조물)를 포함할 수 있다. 각 튜닝 구조물은 조립 시 각 공진기의 위치에 대응하도록 커버(603) 상에 배치될 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 RF 필터의 다른 활용 예를 도시한다. 도 6에서는 캐비티에 배치된 공진기(resonator)를 통한 금속 캐비티 필터를 예로 서술하였으나, 본 개시의 튜닝 구조물을 포함하는 커버 플레이트는, 다른 유형의 공진기에도 적용될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 도 6의 금속 캐비티 필터의 공진 회로(즉, 금속 캐비티들 각각에 대응하는 공진기들) 대신 서스펜디드 구조의 기판형 공진기가 이용될 수 있다. 서스펜디드 구조란, 단일 기판이 필터 보드와 커버 사이에 배치됨으로써, 단일 기판의 상부면과 하부면 각각에 공기층이 형성되는 구조를 의미한다. 단일 기판에 의해 형성되는 각 공진기는 T자 형상을 갖는 공진기(이하, T형 공진기)를 포함할 수 있다. 단일 기판에 의해 다수의 공진기들이 형성됨으로써, 조립 공정 간소화의 추가적인 효과가 제공될 수 있다.
도 7을 참고하면, 튜닝 볼트 및 튜닝 너트를 포함하는 RF 필터(700) 및 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트를 포함하는 RF 필터(750) 각각의 사시도, 측면도, 및 분해도가 도시된다.
사시도(710)를 참고하면, RF 필터(700)의 높이(711)를 기준으로, RF 필터(750)이 간격(712) 만큼의 두께 감소가 가능함이 확인된다. 전술된 바와 같이, 튜닝 볼트 및 너트로 인한 추가 구조물이 없어, RF 필터(750)의 높이가 RF 필터(700)보다 상대적으로 낮게 구성될 수 있다. 뿐만 아니라, 서스펜디드 기판으로 구현되는 공진기와 공기층을 형성하는 커버 또한 스크류(나사산/나사골)를 요하지 않으므로, RF 필터(750)의 커버 두께는 RF 필터(700)의 커버 두께보다 얇게 형성될 수 있다. 도 7에는 도시되지 않았으나, 일 실시 예에 따라, RF 필터(750)의 커버 내 튜닝 구조물들은, 서스펜디드 기판 상의 각 공진기와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 공진기와 튜닝부의 간격에 따라 캐패시턴스가 형성되도록, 튜닝 구조물의 위치는 각 공진기의 위치에 대응할 수 있다. 커버 플레이트 상에서 튜닝 구조물의 위치는, 커버 플레이트의 평면과 평행한 면 상에서 공진기의 위치와 서로 동일 또는 관련될 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물의 커버 플레이트 상에서 위치 및 이에 따른 튜닝 성능의 예들을 도시한다. 튜닝 구조물이 커버 플레이트 상에 어느 위치에 배치되는지에 따라, 튜닝 범위가 정해진다. 도 7에 도시된 서스펜디드 기판 구조의 T자형 공진기를 포함하는 RF 필터가 예시적으로 서술된다.
도 8을 참고하면, 제1 RF 필터(801)는 튜닝 구조물을 포함하는 커버 플레이트를 포함할 수 있다. 튜닝 구조물은, 커버 플레이트 상에서, T자형 공진기의 머리 부분(넓은 폭 부분)에 상응하는 위치에 배치될 수 있다. 측면도(803)를 참고하면, 제1 RF 필터(801)의 튜닝 구조물은 삽입 또는 복원의 반복이 가능할 수 있다. 제1 RF 필터(801)의 튜닝 구조물은, 커버 플레이트와 공진기 사이에 배치될 수 있다. 공진기 대비 튜닝 구조물의 높이가 상대적으로 가변함에 따라, 공진 주파수의 범위 또한 변동될 수 있다. 제1 그래프(805)는 고정부를 중심으로, 튜닝 구조물의 회전 각도에 따른 공진 주파수의 변동 범위를 나타낸다. 제1 RF 필터(801)의 튜닝 구조물은 (-)4도 내지 (+)4도 범위에서 약 305MHz의 공진 주파수의 변동 범위를 갖는다.
제2 RF 필터(811)는 튜닝 구조물을 포함하는 커버 플레이트를 포함할 수 있다. 튜닝 구조물은, 커버 플레이트 상에서, T자형 공진기의 꼬리 부분(좁은 폭 부분)에 상응하는 위치에 배치될 수 있다. 측면도(813)를 참고하면, 제1 RF 필터(811)의 튜닝 구조물은 삽입 또는 복원의 반복이 가능할 수 있다. 제2 RF 필터(811)의 튜닝 구조물은, 커버 플레이트와 공진기 사이에 배치될 수 있다. 공진기 대비 튜닝 구조물의 높이가 상대적으로 가변함에 따라, 공진 주파수의 범위 또한 변동될 수 있다. 제2 그래프(815)는 고정부를 중심으로, 튜닝 구조물의 회전 각도에 따른 공진 주파수의 변동 범위를 나타낸다. 튜닝 구조물이 T자형 공진기의 머리 부분과 상대적으로 먼 거리에 배치되기 때문에, 공진 주파수를 튜닝하는 범위가 제1 RF 필터(801) 대비 상대적으로 협소할 수 있다. 제2 RF 필터(811)의 튜닝 구조물은 (-)4도 내지 (+)4도 범위에서 약 5MHz의 공진 주파수의 변동 범위를 갖는다.
제3 RF 필터(821)는 튜닝 구조물을 포함하는 커버 플레이트를 포함할 수 있다. 튜닝 구조물은, 커버 플레이트 상에서, T자형 공진기의 머리 부분(넓은 폭 부분)과 T자형 공진기의 꼬리 부분(좁은 폭 부분) 각각에 상응하는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 제3 RF 필터(821)는 도 3b에 도시된 시소(see-saw) 구조의 튜닝 구조물을 포함할 수 있다. 측면도(823)를 참고하면, 제3 RF 필터(821)의 튜닝 구조물은 삽입 또는 복원의 반복이 가능할 수 있다. 제3 RF 필터(821)의 튜닝 구조물은, 커버 플레이트와 공진기 사이에 배치될 수 있다. 공진기 대비 튜닝 구조물의 높이가 상대적으로 가변함에 따라, 공진 주파수의 범위 또한 변동될 수 있다. 튜닝 구조물의 일단이 상승하면 다른 일단이 하강하기 때문에, 튜닝 구조물의 움직임으로 인한 공진 주파수의 변동 효과는 더 높아질 수 있다. 제3 그래프(825)는 고정부를 중심으로, 튜닝 구조물의 회전 각도에 따른 공진 주파수의 변동 범위를 나타낸다. 함께 제어 가능한 두 개의 튜닝 구조물들이 결합된, 시소 구조의 튜닝 구조물이 커버 플레이트에 부착됨으로써, 튜닝 구조물의 이동 범위로 인한 공진 주파수의 변동 범위는 한 측에만 배치되는 튜닝 구조물의 경우보다 넓어질 수 있다. 제3 RF 필터(821)의 튜닝 구조물은 (-)4도 내지 (+)4도 범위에서 약 320MHz(=315MHz + 5MHz)의 공진 주파수의 변동 범위를 갖는다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물을 포함하는 전자 장치의 기능적 구성을 도시한다. 전자 장치(910)는, 도 1a의 기지국(110) 혹은 단말(120) 중 하나일 수 있다. 일 실시 예에 따라, 전자 장치(910)는 MMU일 수 있다. 도 1a 내지 도 8를 통해 언급된 안테나 구조 자체뿐만 아니라, 이를 포함하는 전자 장치 또한 본 개시의 실시 예들에 포함된다. 전자 장치(910)는 RF 신호의 입출력 경로에 서스펜디드 구조를 갖는 필터를 포함할 수 있다.
도 9를 참고하면, 전자 장치(910)의 예시적인 기능적 구성이 도시된다. 전자 장치(910)은 안테나부(911), 필터부(912), RF(radio frequency) 처리부(913), 제어부(914)를 포함할 수 있다.
안테나부(911)는 다수의 안테나들을 포함할 수 있다. 안테나는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 안테나는 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함할 수 있다. 안테나는 상향 변환된 신호를 무선 채널 상에서 방사하거나 다른 장치가 방사한 신호를 획득할 수 있다. 각 안테나는 안테나 엘리멘트 또는 안테나 소자로 지칭될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 안테나부(911)는 복수의 안테나 엘리멘트들이 열(array)을 이루는 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 안테나부(911)는 RF 신호선들을 통해 필터부(912)와 전기적으로 연결될 수 있다. 안테나부(911)는 다수의 안테나 엘리멘트들을 포함하는 PCB에 실장될 수 있다. PCB는 각 안테나 엘리멘트와 필터부(912)의 필터를 연결하는 복수의 RF 신호선들을 포함할 수 있다. 이러한 RF 신호선들은 급전 네트워크(feeding network)로 지칭될 수 있다. 안테나부(911)는 수신된 신호를 필터부(912)에 제공하거나 필터부(912)로부터 제공된 신호를 공기중으로 방사할 수 있다.
필터부(912)는 원하는 주파수의 신호를 전달하기 위해, 필터링을 수행할 수 있다. 필터부(912)는 공진(resonance)를 형성함으로써 주파수를 선택적으로 식별하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따를 때, 필터부(912)는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트를 포함할 수 있다. 필터부(912)는 캐비티 필터(예: 금속 캐비티에 공진기가 형성된 필터 또는 서스펜디드 기판의 T자형 공진기를 포함하는 필터)와 커버 플레이트를 포함할 수 있다. 이 때, 커버 플레이트의 일 영역은 절단되고, 절단된 개구면에 튜닝 구조물인 튜닝 부재가 형성될 수 있다. 또는, 일 실시 예에 따라, 동일 커버 플레이트 부재의 일부 영역이 튜닝 구조물로 형성될 수 있다. 튜닝 구조물은, 커버 플레이트의 일부로서 고정부를 기준으로 압력에 따라 적응적인 배치를 갖는 구조체일 수 있다. 다시 말해, 튜닝 부재는 삽입 내지 복원 가능한 형태로서, 커버 플레이트와 일체형으로 구성될 수 있다(커버 플레이트의 개구면에 튜닝 구조물이 포함되는 것 또한 본 개시의 일 실시 예로써 이해될 수 있다). 튜닝 구조물의 움직임에 따른, 공진기와의 상대적인 위치에 따라 공진 주파수가 결정될 수 있다. 커버 플레이트를 기준으로(예: 커버 플레이트 고정 시) 움직임이 가능한(movable) 튜닝 구조물을 통해, 캐패시턴스 값을 조절함으로써, 공진 주파수가 조정될 수 있다. 일 실시 예에 따라, 필터부(912)는 도 6의 RF 필터(650)를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, 필터부(912)는 도 7의 RF 필터(750)를 포함할 수 있다.
필터부(912)는 대역 통과 필터(band pass filter), 저역 통과 필터(low pass filter), 고역 통과 필터(high pass filter), 또는 대역 제거 필터(band reject filter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 필터부(912)는 송신을 위한 주파수 대역 또는 수신을 위한 주파수 대역의 신호를 얻기 위한 RF 회로들을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 필터부(912)는 안테나부(911)와 RF 처리부(913)를 전기적으로 연결할 수 있다.
RF 처리부(913)는 복수의 RF 경로들을 포함할 수 있다. RF 경로는 안테나를 통해 수신되는 신호 혹은 안테나를 통해 방사되는 신호가 통과하는 경로의 단위일 수 있다. 적어도 하나의 RF 경로는 RF 체인으로 지칭될 수 있다. RF 체인은 복수의 RF 소자들을 포함할 수 있다. RF 소자들은 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 처리부(913)는 기저대역(base band)의 디지털 송신신호를 송신 주파수로 상향 변환하는 상향 컨버터(up converter)와, 상향 변환된 디지털 송신신호를 아날로그 RF 송신신호로 변환하는 DAC(digital-to-analog converter)를 포함할 수 있다. 상향 컨버터와 DAC는 송신경로의 일부를 형성한다. 송신 경로는 전력 증폭기(power amplifier, PA) 또는 커플러(coupler)(또는 결합기(combiner))를 더 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, RF 처리부(913)는 아날로그RF 수신신호를 디지털 수신신호로 변환하는 ADC(analog-to-digital converter)와 디지털 수신신호를 기저대역의 디지털 수신신호로 변환하는 하향 컨버터(down converter)를 포함할 수 있다. ADC와 하향 컨버터는 수신경로의 일부를 형성한다. 수신 경로는 저전력 증폭기(low-noise amplifier, LNA) 또는 커플러(coupler)(또는 분배기(divider))를 더 포함할 수 있다. RF 처리부의 RF 부품들은 PCB에 구현될 수 있다. 기지국(910)은 안테나 부(911)-필터부(912)-RF 처리부(913) 순으로 적층된 구조를 포함할 수 있다. 안테나들과 RF 처리부의 RF 부품들은 PCB 상에서 구현될 수 있고, PCB와 PCB 사이에 필터들이 반복적으로 체결되어 복수의 층들(layers)을 형성할 수 있다.
제어부(914)는 전자 장치(910)의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 제어부 (914)은 통신을 수행하기 위한 다양한 모듈들을 포함할 수 있다. 제어부(914)는 모뎀(modem)과 같은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 제어부(914)는 디지털 신호 처리(digital signal processing)을 위한 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(914)는 모뎀을 포함할 수 있다. 데이터 송신 시, 제어부(914)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 예를 들어, 데이터 수신 시, 제어부(914)은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 제어부(914)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다.
도 9에서는 본 개시의 안테나 구조가 활용될 수 있는 장비로서, 전자 장치 (910)의 기능적 구성을 서술하였다. 그러나, 도 9에 도시된 예는 도 1a 내지 도 8를 통해 서술된 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 RF 필터 구조의 활용을 위한 예시적인 구성일 뿐, 본 개시의 실시 예들이 도 9에 도시된 장비의 구성 요소들에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 안테나 구조를 포함하는 안테나 모듈, 다른 구성의 통신 장비, 안테나 구조물 자체 또한 본 개시의 실시 예로써 이해될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 RF(radio frequency) 필터(filter)는, 공진부를 포함하는 구조체; 및 튜닝 구조물이 형성된 커버(cover) 플레이트를 포함하고, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트(cover plate)의 개구부를 통해, 상기 커버 플레이트를 기준으로(in respect to) 유동적인(flexible) 배치를 갖도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트의 개구부에 대응하는 부재의 적어도 일부에 의해 형성되고, 상기 부재의 적어도 일 영역은 상기 커버 플레이트와 연결될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트와 일체형으로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 커버 플레이트는 금속판(metal plate)에 의해 형성되고, 상기 튜닝 구조물은, 상기 개구부에 대응하는 상기 금속판의 적어도 일부에 의해 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 배치는, 상기 커버 플레이트를 기준으로 복수의 배치들 중에서 하나를 포함하고, 상기 복수의 배치들 각각은, 서로 다른 상기 튜닝 구조물과 상기 공진부의 공진기 사이의 거리에 대응하는 RF 필터일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트의 개구부의 적어도 일부 영역에 배치되고, 상기 커버 플레이트를 기준으로 상하(up and down) 이동이 가능한 배치를 가질 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 구조체는, 하나 이상의 금속 캐비티들과 상기 하나 이상의 금속 캐비티들 각각에 배치되는 공진기를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 구조체는 하나 이상의 공진기들이 단일 층으로 형성된 공진 기판을 포함하고, 상기 공진 기판은 상기 커버 플레이트와 필터 보드 사이에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 기 커버 플레이트 상에서 튜닝 구조물은, 필터 보드 상에서 상기 공진부의 공진기의 위치에 대응하는 영역에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 튜닝 구조물은 커버 플레이트와 고정부를 통해 연결되고, 상기 튜닝 구조물은, 상기 고정부를 기준으로 이동 가능한(movable) 배치를 가질 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 튜닝 구조물은, 제1 단과 제2 단을 포함하는 시소(see-saw) 구조의 구조물을 포함하고, 상기 튜닝 구조물의 제1 단은, 상기 고정부를 기준으로 상기 튜닝 구조물의 제2 단과 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 RF 필터의 공진 주파수는, 상기 튜닝 구조물과 상기 공진부의 공진기 사이의 거리에 의존적일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트의 일 영역에 대응하고, 상기 일 영역은, 상기 공진부의 공진기와의 거리가 가변적이도록 유동적으로(flexibly) 배치될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 MMU(massive MIMO(multiple input multiple output) unit) 장치는 신호를 처리하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서; 신호를 필터링하도록 구성되는 복수의 RF(radio frequency) 필터들; 및 신호를 방사하도록 구성되는 안테나 어레이(antenna array)를 포함하고, 상기 복수의 RF 필터들 중에서 RF 필터는 공진부를 포함하는 구조체 및 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트를 포함하고, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트(cover plate)의 개구부를 통해, 상기 커버 플레이트를 기준으로(in respect to) 유동적인(flexible) 배치를 갖도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 커버 플레이트는 금속판(metal plate)에 의해 형성되고, 상기 튜닝 구조물은, 상기 개구부에 대응하는 상기 금속판의 적어도 일부에 의해 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 구조체는, 하나 이상의 금속 캐비티들과 상기 하나 이상의 금속 캐비티들 각각에 배치되는 공진기를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 구조체는 하나 이상의 공진기들이 단일 층으로 형성된 공진 기판을 포함하고, 상기 공진 기판은 상기 커버 플레이트와 필터 보드 사이에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 기 커버 플레이트 상에서 튜닝 구조물은, 필터 보드 상에서 상기 공진부의 공진기의 위치에 대응하는 영역에 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 RF 필터의 공진 주파수는, 상기 튜닝 구조물과 상기 공진부의 공진기 사이의 거리에 의존적일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따라, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트의 일 영역에 대응하고, 상기 일 영역은, 상기 공진부의 공진기와의 거리가 가변적이도록 유동적으로(flexibly) 배치될 수 있다.
도 1a 내지 도 9를 통해, 기존의 튜닝 볼트 및 너트에 의한 튜닝 작업과 본 개시의 실시 예들에 따른 커버 플레이트에 형성된 튜닝 구조물에 의한 튜닝 작업이 비교되었다. 튜닝 볼트 및 너트에 의한 튜닝 작업의 경우, 지정된 크기의 홈에 따른 튜닝 볼트의 튜닝 작업이 가능하기 때문에, 튜닝 볼트의 움직임에 따른 공진 주파수의 제어 범위가 다소 제한적이다. 그러나, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 커버 플레이트에 튜닝 구조물을 형성하는 방안은 요구되는 공진 주파수의 튜닝 범위 및 공간 제약에 따라 용이하게(예: 선형적으로(linearly)) 튜닝 구조물의 형태, 면적, 크기, 위치, 배치 등이 설계 가능하므로 자유도 및 튜닝의 범위가 기존의 튜닝 볼트 방식보다 넓다. 이러한 높은 자유도는 일 실시 예에 따른 자동 조정 장치에 의해 보다 효과적인 튜닝 작업이 가능하게 할 수 있다. 한편, 전술된 바와 같이, 본 개시의 실시 예들에 따른 튜닝 구조물이 도시된 형태 뿐만 아니라 다양한 형태들로 구성될 수 있음에 유의한다. 계단형태의 플레이트 만 아니라, 원형, 기둥형 등 커버 플레이트의 일부분으로써 유동적인 배치를 통해 공진기와의 거리가 조절 가능한 형태라면, 어떠한 모양이든 본 개시의 실시 예로써 이해될 수 있다.
다수의 RF 부품들이 조립된 형태로 통신 장비가 구현됨에 따라, RF 부품들의 조립시마다 발생하는 공차가 증가하고, 이는 성능의 저하를 야기할 수 있다. 동일한 기능을 수행하더라도 구조적인 차이, 전기적인 특성 차이로 인하여 요구되는 통신 성능을 충족시키기 위한 비용(cost) 또한 오버헤드로 작용할 수 있다. 공간적인 제약, 대량 생산에 따른 비용적인 한계, 누적되는 공차량의 조화를 위해, 다수의 필터들과 다수의 RF 구성요소들간 연결 구조는 제품의 전기적/기구적/가격 경쟁력에 매우 중요한 요소가 되고 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트 구조를 통해, 보다 넓은 튜닝 범위를 확보함과 동시에 튜닝 볼트 및 너트로 인한 튜닝 작업보다 용이하게 튜닝 작업이 가능하다. 이처럼, 3차원 공간에서 공진기와 튜닝 구조물 사이의 거리를 고려한, 튜닝 구조물의 배치에 간소화 및 다양성을 고려함으로써, 대량의 RF 부품들을 포함하는 통신 장비의 성능이 보다 향상될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들을 통해, 특성 보정 구조의 간소화를 통한 RF 필터의 소형/경량화 및 성능 개선 방안이 서술되었다. 튜닝 구조물을 포함하는 상대적으로 얇게 형성 가능한 커버를 통해, 필터의 소형화/경량화 및 특성 개선이 달성될 수 있음이 각 그래프를 통해 확인되었다. 기존의 복잡하고 여러 부품들(예: 튜닝 볼트, 너트, 홈)으로 구성된 튜닝 구조(tuning structure)가 아닌, 커버 플레이트에 형성된 튜닝 부재를 포함하는 커버 단일 부품은 소형/경량화를 제공하고, 상대적으로 삽입/복원으로 인한 이격 조정이 자유로워 넓은 튜닝 범위 및 특성 개선을 제공할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 RF(radio frequency) 필터(filter)에 있어서,
    공진부를 포함하는 구조체; 및
    튜닝 구조물이 형성된 커버(cover) 플레이트를 포함하고,
    상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트(cover plate)의 개구부를 통해, 상기 커버 플레이트를 기준으로(in respect to) 유동적인(flexible) 배치를 갖도록 구성되는 RF 필터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트의 개구부에 대응하는 부재의 적어도 일부에 의해 형성되고,
    상기 부재의 적어도 일 영역은 상기 커버 플레이트와 연결되는 RF 필터.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트와 일체형으로 형성되는 RF 필터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 금속판(metal plate)에 의해 형성되고,
    상기 튜닝 구조물은, 상기 개구부에 대응하는 상기 금속판의 적어도 일부에 의해 형성되는 RF 필터.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 배치는, 상기 커버 플레이트를 기준으로 복수의 배치들 중에서 하나를 포함하고,
    상기 복수의 배치들 각각은, 서로 다른 상기 튜닝 구조물과 상기 공진부의 공진기 사이의 거리에 대응하는 RF 필터.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트의 개구부의 적어도 일부 영역에 배치되고, 상기 커버 플레이트를 기준으로 상하(up and down) 이동이 가능한 배치를 갖는 RF 필터.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조체는, 하나 이상의 금속 캐비티들과 상기 하나 이상의 금속 캐비티들 각각에 배치되는 공진기를 포함하는 RF 필터.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 구조체는 하나 이상의 공진기들이 단일 층으로 형성된 공진 기판을 포함하고,
    상기 공진 기판은 상기 커버 플레이트와 필터 보드 사이에 배치되는 RF 필터.
  9. 청구항 1에 있어서, 기 커버 플레이트 상에서 튜닝 구조물은, 필터 보드 상에서 상기 공진부의 공진기의 위치에 대응하는 영역에 배치되는 RF 필터.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 튜닝 구조물은 커버 플레이트와 고정부를 통해 연결되고,
    상기 튜닝 구조물은, 상기 고정부를 기준으로 이동 가능한(movable) 배치를 갖는 RF 필터.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 튜닝 구조물은, 제1 단과 제2 단을 포함하는 시소(see-saw) 구조의 구조물을 포함하고,
    상기 튜닝 구조물의 제1 단은, 상기 고정부를 기준으로 상기 튜닝 구조물의 제2 단과 대칭이 되도록 배치되는 RF 필터.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 RF 필터의 공진 주파수는, 상기 튜닝 구조물과 상기 공진부의 공진기 사이의 거리에 의존적인 RF 필터.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트의 일 영역에 대응하고,
    상기 일 영역은, 상기 공진부의 공진기와의 거리가 가변적이도록 유동적으로(flexibly) 배치되는 RF 필터.
  14. 무선 통신 시스템에서 MMU(massive MIMO(multiple input multiple output) unit) 장치에 있어서,
    신호를 처리하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서;
    신호를 필터링하도록 구성되는 복수의 RF(radio frequency) 필터들; 및
    신호를 방사하도록 구성되는 안테나 어레이(antenna array)를 포함하고,
    상기 복수의 RF 필터들 중에서 RF 필터는 공진부를 포함하는 구조체 및 튜닝 구조물이 형성된 커버 플레이트를 포함하고,
    상기 튜닝 구조물은, 상기 커버 플레이트(cover plate)의 개구부를 통해, 상기 커버 플레이트를 기준으로(in respect to) 유동적인(flexible) 배치를 갖도록 구성되는 MMU 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 커버 플레이트는 금속판(metal plate)에 의해 형성되고,
    상기 튜닝 구조물은, 상기 개구부에 대응하는 상기 금속판의 적어도 일부에 의해 형성되는 RF 필터.
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