WO2022080858A1 - 캐비티 필터 조립체 - Google Patents

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WO2022080858A1
WO2022080858A1 PCT/KR2021/014118 KR2021014118W WO2022080858A1 WO 2022080858 A1 WO2022080858 A1 WO 2022080858A1 KR 2021014118 W KR2021014118 W KR 2021014118W WO 2022080858 A1 WO2022080858 A1 WO 2022080858A1
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cavity
filter body
filter
resonance bar
resonance
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PCT/KR2021/014118
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English (en)
French (fr)
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김정회
전광남
원정희
박종민
최행석
조성천
정종윤
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주식회사 케이엠더블유
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
    • H01P1/2053—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities the coaxial cavity resonators being disposed parall to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P11/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing waveguides or resonators, lines, or other devices of the waveguide type
    • H01P11/007—Manufacturing frequency-selective devices

Definitions

  • the present invention relates to a cavity filter assembly (CAVITY FILTER ASSEMBLY), and more particularly, to a cavity filter assembly capable of reducing the overall weight of an antenna device and reducing cost.
  • CAVITY FILTER ASSEMBLY a cavity filter assembly capable of reducing the overall weight of an antenna device and reducing cost.
  • the antenna device includes a main board on which power supply components and a plurality of RF filters are mounted, and a plurality of antenna elements that are stacked and disposed to be spaced apart from the main board, a plurality of antenna elements serving as a radiating element on the front surface are mounted, and a plurality of and an antenna board stacked on the front end of the RF filter.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a cavity filter assembly according to the prior art and a cross-sectional view taken along line A-A in an assembled state.
  • a cavity filter is a type of RF filter that is used most recently because it is easy to perform frequency tuning and assembly to a main board.
  • the cavity filter 1 is formed long in the longitudinal direction, and a filter body formed in the shape of a metallic enclosure having a predetermined space (hereinafter referred to as a cavity) (C) therein. (10) and a plurality of resonator installation bosses 15 provided to be spaced apart from each other on the bottom surface of the cavity C of the filter body 10, and a plurality of resonators 20 respectively installed on the resonator installation boss 15 do.
  • a cavity hereinafter referred to as a cavity
  • resonator installation bosses 15 provided to be spaced apart from each other on the bottom surface of the cavity C of the filter body 10
  • a plurality of resonators 20 respectively installed on the resonator installation boss 15 do.
  • the cavity filter 1, as shown in FIG. 1, is coupled in a form to cover the open side of the cavity C formed in the filter body 10, and the cavity ( C) further includes a filter cover 30 in which the tuning rudder part 31 is formed to facilitate internal frequency tuning.
  • the tuning rudder part 31 formed on the filter cover 30 is processed and formed on the outer surface of the filter cover 30 , and is processed to be relatively thinner than the thickness of the filter cover 30 , and is tuned in the middle of the rudder leg part 31 . Since the correction hole 35 is formed, the frequency tuning designer can easily correct the erroneously performed rudder angle by using a predetermined insertion tool (not shown).
  • the plurality of resonators 20 screw the resonator bar 21 and the resonator bar 21 with respect to the resonator installation boss 15 through the inside of the resonator bar 21 , and perform primary frequency tuning as will be described later. and a tuning screw 23 that performs
  • the frequency tuning of the cavity filter 1 is primarily performed by adjusting the height in the cavity C of the resonance bar 21 through the tuning screw 23 of the resonance bar 21 to adjust the peripheral configuration (for example, , the frequency tuning is performed by adjusting the distance from the filter cover 30), and secondarily, the rudder angle 31 of the filter cover 30 positioned to correspond to the upper side of each resonator 20 is cut with a predetermined rudder angle tool ( Detailed adjustment of the frequency tuning can be made according to the amount of rudder rudder from the outside to the inside by using (not shown).
  • the resonator installation boss 15 must be formed inside the filter body 10 in order to install the resonance bar 21 , and the filter body 10 .
  • the tuning screw 23 there is a limitation in the manufacturing method of the antenna, in that the tuning screw 23 must be provided, which increases the weight of the overall antenna device and causes an increase in the cost of parts.
  • the present invention has been devised to solve the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a cavity filter assembly capable of reducing the overall weight of an antenna device.
  • Another object of the present invention is to provide a cavity filter assembly that can reduce costs by eliminating some of the components of the cavity filter assembly.
  • the cavity filter assembly is formed in a cylindrical shape with an open side and a filter body having a cavity having a predetermined space therein, and is moved from one open side to the other side to close the filter body inside. and at least one resonance bar installed on the filter body so that the other side of the filter body is introduced and positioned, wherein the resonance bar is a front end surface of the closed other side and is parallel to the bottom surface of the filter body for frequency tuning in the cavity
  • a rudder angle part which is a protruding surface protruding toward the cavity, is formed, and a tuning correction hole passing through the rudder angle part is formed.
  • frequency tuning in the cavity may be performed through the striking angle of the striking angle on the outside of the filter body, and the tuned frequency may be corrected through the tuning correction hole.
  • the frequency tuning in the cavity may be performed by an operation in which the rudder angle part of the resonance bar is embossed into the cavity by a rudder tool inserted into the resonance bar from the outside of the filter body and the shape is deformed.
  • the rudder angle of the resonance bar is outside the cavity by a pulling tool inserted into the resonance bar from the outside of the filter body and then inserted into the cavity through the tuning correction hole It can be performed as an operation that is pulled to and deformed in shape.
  • the filter body may further include a filter cover coupled along an edge of the filter body to form the cavity together with the filter body.
  • a resonance bar installation hole for installing the resonance bar may be formed in the filter body, and a coupling flange that is closely coupled to an outer surface of an edge of the resonance bar installation hole may be formed in the resonance bar.
  • the tuning correction hole may be formed in the form of a hole having a predetermined diameter at the center of the rudder angle portion.
  • a plurality of cavities may be provided by a partition wall that partially partitions between adjacent resonance bars among the at least one resonance bar or a window in which a part of the partition wall is cut.
  • the cavity may be defined by the filter body manufactured by a molding method to have a housing shape with one side open, and a filter cover manufactured by a press method to cover the open side of the filter body.
  • the opened one side of the filter body may be a portion opposite to the other side on which the at least one resonance bar is installed.
  • the cavity is coupled along the edge end of the filter body and the filter body manufactured by the molding method to have a flat plate shape, but a deep drawing press method to have a housing shape in which a portion corresponding to the filter body side is opened. It can be defined by the filter cover made of
  • the cavity is formed by the filter body manufactured by an extrusion method so that one end and the other end in the longitudinal direction are opened, and one end cover and the other end cover covering the opened longitudinal end and the other end of the filter body. can be defined.
  • the resonance bar may be manufactured by a deep drawing press method.
  • the cavity filter assembly defines a cavity causing resonance, forms at least a bottom surface of the cavity, and at least one resonance bar installation hole penetrating inside and outside the filter body, the filter
  • the cavity is defined together with the body, and a portion of the space inside the cavity defined by the filter body and the filter cover is provided through a filter cover that shields an open portion of the filter body and a resonance bar installation hole of the filter body. and at least one resonance bar which is installed to point and performs frequency tuning through deformation of the protruding surface of the tip inside the cavity.
  • the fixed screw and the resonator installation boss which are major components of the conventional cavity filter, can be eliminated, the overall weight and component cost of the antenna device can be reduced.
  • the shape of the filter body can be simplified, it has the effect of improving the productivity of bar products that can pursue diversification of manufacturing methods of the filter cover and the resonator including the filter body.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a cavity filter assembly according to the prior art and a cross-sectional view taken along line A-A in an assembled state;
  • FIG. 2 is an upward perspective view and a downward perspective view showing a cavity filter assembly according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a state in which the filter cover is separated from the configuration of FIG. 2;
  • FIG. 4 is an exploded perspective view for explaining the coupling implementation by the cavity filter assembly according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cutaway perspective view for explaining the operation of the input-side notch bar and the output-side notch bar in the configuration of FIG. 4;
  • 6A and 6B are a bottom exploded perspective view and an upward exploded perspective view showing a state in which the filter cover and the resonance bar are separated in the configuration of FIG. 2;
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of FIG. 2 and a partially enlarged view thereof;
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional cutaway view of FIG. 2 and a partially enlarged view thereof;
  • 9A and 9B are respectively exploded perspective views and cross-sectional views of a cavity filter assembly according to the second and third embodiments of the present invention.
  • cavity filter assembly 110 filter body
  • coupling flange 130 filter cover
  • FIG. 2 is an upward perspective view and a downward perspective view showing a cavity filter assembly according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing a state in which the filter cover is separated during the configuration of FIG. 2
  • FIG. 4 is a perspective view of the present invention It is an exploded perspective view for explaining the implementation of the coupling by the cavity filter assembly according to the first embodiment
  • FIG. 5 is a cut-away perspective view for explaining the operation of the input side notch bar and the output side notch bar in the configuration of FIG. 4
  • FIGS. 6A and 6A and 6B is a bottom exploded perspective view and an upward exploded perspective view illustrating a state in which the filter cover and the resonance bar are separated in the configuration of FIG. 2 .
  • a filter body 110 having a cavity (Cavity, C) that is a predetermined space therein, and a filter At least one resonance bar 120 provided for frequency filtering in the cavity C of the body 110 may be included.
  • the at least one resonance bar 120 may be installed in the filter body 110 such that one side is formed in an open cylindrical shape, and the other side closed to the inside of the filter body 110 is introduced and positioned.
  • the outer shape of the resonance bar 120 is not necessarily limited to a perfect cylindrical shape, and includes a cylindrical shape in which the diameter gradually decreases toward the other closed side.
  • the diameter of one open side of the resonance bar 120 may be larger than the diameter of the other closed side (rudder angle part 124 to be described later).
  • the cavity filter assembly 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 2 to 4B, a filter manufactured by a molding method such that the cavity C has a housing shape with one open side. It can be understood as a space defined by the body 110 and the filter cover 130 manufactured by a press method so as to cover an open side of the filter body 110 .
  • the cavity C may be defined differently from the cavity filter assembly 100 according to the first embodiment described above, as in the second and third embodiments to be described later.
  • a plurality of cavities C may be provided inside the filter body 110 to be partitioned into a number corresponding to the number of the plurality of resonance bars 120 in general.
  • seven resonance bars 120 are located in the cavity C of the filter body 110 .
  • the seven resonance bars 120 implement coupling characteristics during the process of transferring the electrical signal supplied from the input connector 111a on one side to the adjacent resonance bar 120, and the output connector 111b on the other side. It is provided to output an electrical signal through the.
  • the partition wall 113 formed to partition the cavity C by the number of the resonance bars 120 and a part of the partition wall 113 are cut A frequency band to be filtered can be precisely controlled by the window 114 in the form of a sieve.
  • the filter body 110 is provided to have a rectangular parallelepiped outer shape elongated in the longitudinal direction, as shown in FIGS. 3 and 4 , and inside
  • the seven cavities C are formed by the partition wall 113 and the window 114 integrally formed (or separately manufactured and installed), and each cavity ( It is placed in C) and functions as seven resonators.
  • Such a filter body 110 may be manufactured by a molding method.
  • the molding material of the filter body 110 may include a non-conductive resin material such as plastic.
  • a metal film is applied to the inner surface forming the cavity C so that coupling characteristics according to an electrical signal in the cavity C can be realized, so that the cavity C and It may be provided so that electromagnetic waves between the outside are completely blocked.
  • a plurality of resonance bar installation hole ( 115) may be processed into a circular shape.
  • the plurality of resonance bar installation holes 115 may be formed to be stepped so that the edge portion of the resonance bar 120 is caught in close contact with each other.
  • the front end surface of the resonance bar 120 is parallel to the bottom surface of the filter body 110 in the cavity C for frequency tuning in the cavity C filter body 110 .
  • An angled portion 124 that is a protruding surface protruding from the bottom surface of the cavity (C) to the side (more preferably, the open side of the filter body 110) is formed.
  • the resonance bar 120 is approximately formed in a cylindrical shape that is opened to the outside (one side) of the filter body 110 , and when inserted through the resonance bar installation hole 115 of the filter body 110 , an empty inside is a cavity (C) ), and may be closely coupled to the resonance bar installation hole 115 in which the edge end of the open side of the resonance bar 120 is stepped.
  • a coupling flange 127 may be formed in the resonance bar 120 to be closely coupled to the outer surface of the rim of the resonance bar installation hole 115 formed in a terminal shape.
  • the coupling flange 127 and the resonance bar installation hole 115 may be closely coupled in various ways, and it is natural that bonding coupling using a bonding material is typically possible.
  • the rudder part 124 is engraved into the cavity C when it is engraved with a predetermined external force after being inserted through the hollow inside of the resonance bar 120 from the outside of the filter body 110 using a rutting tool (not shown). It may be a configuration in which frequency tuning in the cavity C is performed as a modified operation. That is, according to the rudder angle of the rudder angle part 124, secondary frequency tuning in the cavity C may be performed.
  • a tuning correction hole 125 penetrating the rudder angle part 124 may be further formed.
  • the tuning correction hole 125 is a pulling tool (Pulling) of the opposite concept to the rudder angle tool when correction of frequency tuning is required when the rudder angle part 124 is ruddered into the cavity (C) by using a rudder angle tool to change the shape. (not shown) may be formed to re-correct the tuned frequency tuning state by adjusting the rudder angle.
  • the tuning correction hole 125 may be formed in the form of a hole having a predetermined diameter at the center of the rudder angle portion 124 .
  • the tuning correction hole 125 is the size of the limit at which the rudder angle portion 124 is secured wider than the above minimum area. It is preferable to have
  • the pulling tool protrudes toward the cavity (C) through the tuning correction hole 125 and is then caught on the cavity (C) side edge of the tuning correction hole 125.
  • the pulling tool caught in the rim of the tuning correction hole 125 is pulled to the outside (that is, in the open one direction of the resonance bar 120)
  • the shape is deformed inside the cavity (C) by being struck by the rudder tool.
  • the rudder angle part 124 is pulled back to its original position so that it is possible to correct the frequency tuning while correcting it in a direction to reduce the rudder angle amount.
  • the cavity filter assembly 100 according to the first embodiment of the present invention, as described above, the open side of the filter body 110 (resonance bar 120 based on the resonance bar 120) It may further include a filter cover 130 provided to cover the closed other side).
  • the filter cover 130 may be manufactured by a press method.
  • the filter cover 130 may be made of a metal material.
  • the manufacturing method of the filter cover 130 is not limited by the press method.
  • the filter cover 130 like the filter body 110, may be manufactured by a molding method, and in this case, includes a plastic resin molding material, and when manufactured with a plastic resin molding material, the cavity ( C) It will be natural that a film of a metal material may be formed to block internal and external electromagnetic waves.
  • the filter cover 130 is coupled to cover the open one side of the filter body 110, as shown in FIGS. 6A and 6B, thereby implementing a frequency characteristic (ie, a coupling characteristic) cavity ( C) defines the inner space, and serves to block the filter body 110 so that the influence of the external electromagnetic wave environment is minimized.
  • a frequency characteristic ie, a coupling characteristic
  • C defines the inner space, and serves to block the filter body 110 so that the influence of the external electromagnetic wave environment is minimized.
  • the electrical signal input through the input connector 111a sequentially passes through a plurality of resonance bars 120a to 120g provided to be spaced apart in a straight line inside the filter body 110, and after performing frequency filtering, the output connector It is output through (111b).
  • the resonance bars 120a to 120g are arranged in a straight line in one direction as in the cavity filter assembly 100 according to the first embodiment of the present invention, the adjacent coupling between the adjacent resonance bars can be smoothly implemented.
  • cross-coupling is implemented while an input electrical signal is transferred to a resonance bar that has skipped one or more adjacent resonance bars (or cavities), and the resonance bars 120a to 120g (or cavities) are This is because it is difficult to design such a structure when it is arranged in a straight line for a long time.
  • the cavity filter assembly 100 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5 , the first resonance bar 120a, in which the input connector 111a is formed at a very short resonator, and It is designed to be positioned between the second resonance bar 120b adjacent thereto, and the position where the output connector 111b is formed is located between the seventh resonance bar 120g, which is an end resonator, and the sixth resonance bar 120f adjacent thereto.
  • the front ends of the input connector 111a and the output connector 111b may be exposed to protrude into the cavity C through an input porthole (not indicated) and an output porthole (not indicated), respectively.
  • the cavity filter assembly 100 is electrically connected to the input connector 111a as shown in FIGS. 4 and 5, and one end of the cavity filter assembly 100 is a first resonance bar 120a.
  • the other end is located in the cavity corresponding to the second resonance bar (120b), the input side metal notch notch bar 141 located in the cavity, and one end is located in the cavity corresponding to the seventh resonance bar (120g), , the other end may include an output-side metal notch bar 142 positioned in a cavity corresponding to the sixth resonance bar 120f.
  • the input-side metal notch bar 141 implements cross-coupling while passing the dry signal input through the input connector 111a to the second resonance bar 120b by skipping one of the first resonance bars 120a.
  • a specific notch (more specifically, L-notch) is formed at the right end of the pass band, and the output-side metal notch bar 142 transmits an electrical signal passing through the sixth resonance bar 120f to the seventh resonance bar ( 120g)
  • a specific notch (more specifically, C-notch) may be formed at the left end of the pass band by implementing cross coupling while skipping one and outputting to the output connector 111b.
  • the input-side metal notch bar 141 is shorted so as to be in direct contact with the structure in the cavity C.
  • an L-notch is formed at the right end of the pass band
  • the output-side metal notch bar 142 is a bar pass provided to be opened via a Teflon block 143 provided with a dielectric material to prevent direct contact with the structure of the cavity C, as shown in FIGS. 4 and 5 . It will form a C-notch at the left end of the band.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of FIG. 2 and a partially enlarged view thereof
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of FIG. 2 and a partially enlarged view thereof.
  • the cavity filter assembly 100 into the cavity C defined by the filter body 110 and the filter cover 130 .
  • a plurality of resonance bars 120 are inserted and installed, and the frequency tuning in the cavity C is performed by inserting a rudder angle tool through the empty inner space of the resonance bar 120 to adjust the rudder angle amount of the rudder angle part 124.
  • the plurality of resonance bars 120 are installed so that the coupling flanges 127 are in contact with and coupled to the outer edge ends of the plurality of resonance bar installation holes 115 formed in the filter body 110 , and are opened to one side.
  • it is provided in a cylindrical shape, it is possible to rudder the rudder angle portion 124 by using a rudder angle tool through the open portion.
  • the cavity filter assembly 100 according to the first embodiment of the present invention is different from the rutting direction of the cavity filter assembly 1 according to the prior art illustrated in FIG.
  • the bar is provided so that the frequency tuning in the cavity C can be performed through shape deformation.
  • the resonance bar installation boss (refer to reference numeral 15 in FIG. 1) for installing the resonance bar (refer to reference numeral 21 in FIG. 1) .
  • the filter body 10 when the resonance bar installation boss (refer to reference numeral 15 in FIG. 1 ) is integrally provided with the filter body 10 , the filter body
  • the manufacturing method of (10) has no choice but to use the molding method, and there is a limit to the manufacture of the extrusion method or the press method due to the shape of the resonance bar installation boss 15 .
  • the frequency tuning in the cavity C in the filter cover 30 among the configuration of the cavity filter assembly 1 according to the prior art illustrated in FIG. 1 .
  • the filter cover 130 is manufactured by simplifying the shape of the filter cover 130 in that the rudder part 31 for frequency tuning is not formed and only functions to shield the cavity C. can be diversified.
  • the filter cover 130 can be manufactured by extrusion (refer to the third embodiment of the present invention) or a deep drawing press method (including a general press method) (refer to the second embodiment of the present invention).
  • the resonance bar 120 may be manufactured by a deep drawing press method.
  • the deep drawing press method is, as is well known, an advantageous method for manufacturing a molded product of a cylindrical shape (or a shape on a rectangular surface) with only one side open using a punch mechanism while mounting a plate on a die.
  • 9A and 9B are respectively exploded perspective views and cross-sectional views of a cavity filter assembly according to the second and third embodiments of the present invention.
  • a cavity C for substantially implementing frequency characteristics is a filter body having an open shape on one side. It is defined by 110 and the filter cover 130 coupled to cover the open one side of the filter body 110, but the cavity C is not necessarily defined according to the first embodiment.
  • the cavity C has a filter body 110a manufactured by a molding method to have a flat plate shape and an edge end of the filter body 110a. It can be defined by the filter cover 130a manufactured by the deep drawing press method so that the portion corresponding to the filter body 110a side has an open housing shape. Since the filter cover 130a itself can be manufactured by the deep drawing press method, the productivity of the product can be greatly improved.
  • the cavity C has a filter body 110b manufactured by an extrusion method such that one end and the other end in the longitudinal direction are opened, and the filter body It may be defined by the one end cover 110b-1 and the other end cover 110b-2 covering the opened longitudinal end and the other end of the 110b.
  • the filter cover 130 itself substantially covering the open side of the cavity C can be removed, and the filter cover 110b can be easily extruded through the extrusion method. Since it can be manufactured, the productivity of the product can be greatly improved.
  • the resonance bar 20 is fixed using a separate tuning screw 23 . Since there is no need for tuning or primary frequency tuning, the tuning screw 23 is not needed from the beginning, and part of the component configuration can be deleted. As described above, it will be natural that an effect of reducing the manufacturing cost of the product can also be achieved through the effect of reducing the cost of parts due to the deletion of the component configuration.
  • the cavity filter assembly according to the first to third embodiments of the present invention may be defined as follows.
  • the cavity filter assembly defines a cavity (C) causing resonance and also forms a bottom surface of the cavity (C), and at least one resonance bar penetrating inside and outside is installed
  • a filter body 110 having a hole 115 formed therein, a filter cover 130 defining a cavity C together with the filter body 110 and shielding an open portion of the filter body 110, and a filter body ( It is installed to occupy a part of the space inside the cavity C defined by the filter body 110 and the filter cover 130 through the resonance bar installation hole 115 of the 110), and the tip protruding surface inside the cavity (C)
  • It may be defined as a structure including at least one resonance bar 120 in which frequency tuning is performed through deformation of (eg, the rudder angle part 124 ).
  • the shape of the tuning rudder formed in the filter cover for frequency tuning in the cavity (C) and changing the tuning screw in the case of the prior art, only the tip protrusion surface (rudder angle part 124) of the resonance bar 120 is changed for frequency tuning in the cavity C, in the prior art and the difference in frequency tuning method.
  • the present invention eliminates the fixed screw and the resonator installation boss, which are the main components of the conventional cavity filter, thereby reducing the overall weight and component cost of the antenna device, and simplifying the shape of the filter body. To provide a cavity filter assembly that improves productivity of products by pursuing diversification of manufacturing methods.

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Abstract

본 발명은 캐비티 필터 조립체에 관한 것으로서, 특히, 내부에 소정의 공간인 캐비티를 가진 필터 바디 및 상기 캐비티 내의 주파수 튜닝을 위하여 선단면이 상기 캐비티 중 상기 필터 바디의 바닥면과 평행되게 상기 필터 바디의 바닥면으로부터 상기 캐비티 측으로 돌출된 돌출면인 타각부를 형성함과 아울러, 상기 타각부를 관통하는 튜닝 수정홀이 형성된 적어도 하나의 공진 바를 포함하고, 상기 공진 바는, 상기 필터 바디의 외측에서 상기 타각부의 외측면의 타각을 통해 상기 캐비티 내의 주파수 튜닝이 수행되며, 상기 튜닝 수정홀을 통해 상기 튜닝된 주파수의 수정이 가능하도록 구비되어, 안테나 장치의 전체 중량 및 부품 비용을 절감하고, 제품의 생산성을 향상시키는 이점을 제공한다.

Description

캐비티 필터 조립체
본 발명은 캐비티 필터 조립체(CAVITY FILTER ASSEMBLY)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 안테나 장치의 전체 중량을 감소시키고, 원가를 절감할 수 있는 캐비티 필터 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 안테나 장치는, 급전 부품 소자들 및 다수의 RF 필터가 실장된 메인 보드와, 메인 보드와 이격되게 적층 배치되고, 전면에 방사소자 역할을 수행하는 다수의 안테나 소자들이 실장되고, 다수의 RF 필터의 전단부에 적층 배치되는 안테나 보드를 포함한다.
도 1은 종래 기술에 따른 캐비티 필터 조립체를 나타낸 분해 사시도 및 조립된 상태로써 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
다수의 RF 필터는 다양한 종류가 있으나, 특히, 캐비티 필터(Cavity Filter)는, 주파수 튜닝 및 메인 보드에 대한 조립이 용이하여 최근 가장 많이 사용하는 RF 필터의 종류이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 캐비티 필터(1)는, 길이방향으로 길게 형성되고, 내부에 소정의 공간(이하, 캐비티(Cavity)라 칭한다)(C)을 가지는 금속성의 함체 형상으로 형성된 필터 바디(10)와, 필터 바디(10)의 캐비티(C) 바닥면에 각각 이격되게 구비된 다수의 공진기 설치 보스(15) 및 공진기 설치 보스(15)에 각각 설치되는 다수의 공진기(20)를 포함한다.
또한, 캐비티 필터(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 필터 바디(10)에 형성된 캐비티(C)의 개구된 일측을 덮는 형태로 결합되고, 주파수 튜닝 설계자의 외부 타각 방식을 통해 캐비티(C) 내부의 주파수 튜닝이 용이하도록 튜닝 타각부(31)가 형성된 필터 커버(30)를 더 포함한다. 필터 커버(30)에 형성된 튜닝 타각부(31)는, 필터 커버(30)의 외측면에 가공 형성되되, 필터 커버(30)의 두께보다 상대적으로 얇게 가공되고, 타각부(31)의 중간 부분에는 튜닝 수정홀(35)이 형성되어, 주파수 튜닝 설계자는 손쉽게 잘못 수행된 타각량을 소정의 삽입 도구(미도시)를 이용하여 수정할 수 있다.
다수의 공진기(20)는, 공진 바(21)와, 공진 바(21) 내측을 통해 공진기 설치 보스(15)에 대하여 공진 바(21)를 나사 체결시키고, 후술하는 바와 같이 1차적인 주파수 튜닝을 수행하는 튜닝 스크류(23)를 포함한다.
여기서, 캐비티 필터(1)의 주파수 튜닝은, 1차적으로 공진 바(21)의 튜닝 스크류(23)를 통하여 공진 바(21)의 캐비티(C) 내에서의 높이 조정으로 주변 구성(예를 들면, 필터 커버(30))과의 거리를 조절함으로써 주파수 튜닝이 수행되고, 2차적으로 각 공진기(20)의 상측에 대응되게 위치된 필터 커버(30)의 타각부(31)를 소정의 타각 공구(미도시)를 이용하여 외부에서 내측으로 타각되는 타각량에 따라 주파수 튜닝의 세부적인 조정이 이루어질 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 캐비티 필터(1)는, 공진 바(21)의 설치를 위하여 반드시 공진기 설치 보스(15)가 필터 바디(10)의 내부에 반드시 가공 형성되어야만 하는 바, 필터 바디(10)의 제조 방식에 있어서 한계점이 있는 한편, 튜닝 스크류(23)가 반드시 구비되어야 하는 점에서 전체적인 안테나 장치의 중량을 증가시키고, 부품 비용의 증가를 초래하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 안테나 장치의 전체적인 중량을 감소시킬 수 있는 캐비티 필터 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 캐비티 필터 조립체의 부품 일부를 삭제함으로써, 비용을 절감할 수 있는 캐비티 필터 조립체를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은, 다양한 제조 방식으로 각 부품의 제조가 가능하여 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 캐비티 필터 조립체를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티 필터 조립체는, 내부에 소정의 공간인 캐비티를 가진 필터 바디 및 일측이 개방된 원통 형상으로 형성되되, 개방된 일측으로부터 타측으로 이동되어 상기 필터 바디의 내측으로 폐쇄된 타측이 유입되어 위치되도록 상기 필터 바디에 설치되는 적어도 하나의 공진 바를 포함하고, 상기 공진 바는, 상기 폐쇄된 타측의 선단면으로서 상기 캐비티 내의 주파수 튜닝을 위하여 상기 필터 바디의 바닥면과 평행되게 상기 캐비티 측으로 돌출된 돌출면인 타각부를 형성함과 아울러 상기 타각부를 관통하는 튜닝 수정홀이 형성한다.
여기서, 상기 공진 바는, 상기 필터 바디의 외측에서 상기 타각부의 타각을 통해 상기 캐비티 내의 주파수 튜닝이 수행되고, 상기 튜닝 수정홀을 통해 상기 튜닝된 주파수의 수정이 가능할 수 있다.
또한, 상기 캐비티 내의 주파수 튜닝은, 상기 필터 바디의 외측에서 상기 공진 바 내측으로 삽입되는 타각 공구에 의하여 상기 공진 바의 타각부가 상기 캐비티 내부로 타각되어 형상 변형되는 동작으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 캐비티 내의 주파수 튜닝의 수정은, 상기 필터 바디의 외측에서 상기 공진 바 내측으로 삽입된 후 상기 튜닝 수정홀을 통해 상기 캐비티 내부로 삽입되는 풀링 공구에 의하여 상기 공진 바의 타각부가 상기 캐비티 외측으로 당김되어 형상 변형되는 동작으로 수행될 수 있다.
또한, 상기 필터 바디의 테두리 부위 단부를 따라 결합되어 상기 필터 바디와 함께 상기 캐비티를 형성하는 필터 커버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터 바디에는 상기 공진 바의 설치를 위한 공진바 설치홀이 형성되고, 상기 공진 바에는 상기 공진바 설치홀의 테두리 외면에 밀착 결합되는 결합 플랜지가 형성될 수 있다.
또한, 상기 튜닝 수정홀은, 상기 타각부의 중심에 소정의 직경을 가지는 홀 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 캐비티는, 상기 적어도 하나의 공진 바 중 인접하는 공진 바들 사이를 일부 구획하는 격벽 또는 상기 격벽의 일부가 절개된 형태의 윈도우에 의하여 다수 개로 구비될 수 있다.
또한, 상기 캐비티는, 일측이 개구된 함체 형상을 가지도록 몰딩 공법으로 제조된 상기 필터 바디와 상기 필터 바디의 개구된 일측을 덮도록 프레스 공법으로 제조된 필터 커버에 의하여 정의될 수 있다.
또한, 상기 필터 바디의 개구된 일측은, 상기 적어도 하나의 공진 바가 설치되는 타측과 대향되는 부위일 수 있다.
또한, 상기 캐비티는, 평판 형상을 가지도록 몰딩 공법으로 제조된 상기 필터 바디와 상기 필터 바디의 테두리 단부를 따라 결합되되 상기 필터 바디 측에 해당하는 부위가 개구된 함체 형상을 가지도록 딥드로잉 프레스 공법으로 제조되는 필터 커버에 의하여 정의될 수 있다.
또한, 상기 캐비티는, 길이방향 일단부와 타단부가 개구되도록 압출 공법으로 제조된 상기 필터 바디와, 상기 필터 바디의 개구된 길이방향 일단부 및 타단부를 덮는 일측단 커버 및 타측단 커버에 의하여 정의될 수 있다.
또한, 상기 공진 바는, 딥드로잉 프레스 공법으로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티 필터 조립체는, 공진을 일으키는 캐비티를 정의함과 아울러 상기 캐비티의 적어도 바닥면을 형성하며, 내외부로 관통하는 적어도 하나의 공진바 설치홀이 형성된 필터 바디, 상기 필터 바디와 함께 상기 캐비티를 정의하고, 상기 필터 바디 중 개구된 부위를 차폐하는 필터 커버 및 상기 필터 바디의 공진바 설치홀을 통해 상기 필터 바디 및 상기 필터 커버에 의하여 정의된 상기 캐비티 내부의 공간 일부를 점하도록 설치되고, 상기 캐비티 내부의 선단 돌출면의 변형을 통해 주파수 튜닝이 이루어지는 적어도 하나의 공진 바를 포함한다.
본 발명의 일 실시에에 따른 캐비티 필터 조립체에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.
첫째, 종래 캐비티 필터의 주요 구성 요소이던 고정 스큐류 및 공진기 설치 보스를 삭제할 수 있으므로, 안테나 장치의 전체적인 중량 및 부품 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.
둘째, 필터 바디의 형태를 간소화할 수 있으므로, 필터 바디를 포함하는 필터 커버 및 공진기의 제조 방식의 다양화를 추구할 수 있는 바 제품의 생산성을 향상시키는 효과를 가진다.
도 1은 종래 기술에 따른 캐비티 필터 조립체를 나타낸 분해 사시도 및 조립된 상태로써 A-A선을 따라 취한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체를 나타낸 상향 사시도 및 하향 사시도이며,
도 3은 도 2의 구성 중 필터 커버가 분리된 상태를 나타낸 분해 사시도이고,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체에 의한 커플링 구현을 설명하기 위한 분해 사시도이며,
도 5는 도 4의 구성 중 입력측 노치 바 및 출력측 노치 바의 작용을 설명하기 위한 절개 사시도이고,
도 6a 및 도 6b는 도 2의 구성 중 필터 커버 및 공진 바가 분리된 상태를 나타낸 하향 분해 사시도 및 상향 분해 사시도이며,
도 7은 도 2의 수직 단면도 및 그 일부 확대도이고,
도 8은 도 2의 수직 단면 절개도 및 그 일부 확대도이며,
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 캐비티 필터 조립체의 각 분해 사시도 및 그 단면도이다.
<부호의 설명>
100: 캐비티 필터 조립체 110: 필터 바디
111a: 입력 커넥터 111b: 출력 커넥터
113: 격벽 114: 윈도우
115: 공진바 설치홀 120: 공진 바
124: 타각부 125: 튜닝 수정홀
127: 결합 플랜지 130: 필터 커버
이하, 본 발명에 따른 캐비티 필터 조립체의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체를 나타낸 상향 사시도 및 하향 사시도이고, 도 3은 도 2의 구성 중 필터 커버가 분리된 상태를 나타낸 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체에 의한 커플링 구현을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 구성 중 입력측 노치 바 및 출력측 노치 바의 작용을 설명하기 위한 절개 사시도이며, 도 6a 및 도 6b는 도 2의 구성 중 필터 커버 및 공진 바가 분리된 상태를 나타낸 하향 분해 사시도 및 상향 분해 사시도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 2 내지 도 6b에 참조된 바와 같이, 내부에 소정의 공간인 캐비티(Cavity, C)를 가진 필터 바디(110)와, 필터 바디(110)의 캐비티(C) 내의 주파수 필터링을 위하여 마련된 적어도 하나의 공진 바(120)를 포함할 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 공진 바(120)는, 일측이 개방된 원통 형상으로 형성되되, 필터 바디(110)의 내측으로 폐쇄된 타측이 유입되어 위치되도록 필터 바디(110)에 설치될 수 있다. 그러나, 반드시 공진 바(120)의 외형이 완전한 원통 형상으로 한정되는 것은 아니고, 폐쇄된 타측으로 갈수록 점점 직경이 작아지는 원통 형상을 포함한다. 이 경우, 공진 바(120)의 개방된 일측의 직경이 폐쇄된 타측(후술하는 타각부(124))의 직경보다 더 클 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 2 내지 도 4b에 참조된 바와 같이, 캐비티(C)를 일측이 개구된 함체 형상을 가지도록 몰딩 공법으로 제조된 필터 바디(110)와, 필터 바디(110)의 개구된 일측을 덮도록 프레스 공법으로 제조된 필터 커버(130)에 의하여 정의되는 공간으로 이해할 수 있다. 그러나, 캐비티(C)는, 후술하는 제2실시예 및 제3실시예에서와 같이, 상술한 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)와는 다르게 정의될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
캐비티(C)는, 필터 바디(110)의 내부에, 통상 다수의 공진 바(120)의 개수에 대응되는 개수로 구획되도록 다수 개로 구비될 수 있다.
보다 상세하게는, 도 3에 참조된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)에 있어서, 공진 바(120)는 필터 바디(110)의 캐비티(C)에 7개가 구비될 수 있다. 7개의 공진 바(120)는 일측의 입력 커넥터(111a)로부터 공급되는 전기적인 신호를 인접하는 공진 바(120)로 전달하는 과정 동안 커플링 특성을 구현함과 아울러, 타측의 출력 커넥터(111b)를 통해 전기적인 신호를 출력하도록 구비된다.
여기서, 캐비티(C) 내에 각 공진 바(120) 간 커플링 특성의 구현은, 공진 바(120)의 개수만큼 캐비티(C)를 구획하도록 형성된 격벽(113) 및 격벽(113)의 일부가 절개된 형태의 윈도우(114)에 의하여 필터링하고자 하는 주파수 대역이 정밀하게 조절될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)에서, 필터 바디(110)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 길이방향으로 길게 형성된 직육면체 외형을 가지도록 구비되고, 내부에 일체로 형성(또는 별도로 제조되어 설치)된 격벽(113) 및 윈도우(114)에 의하여 7개의 캐비티(C)를 형성하며, 상술한 7개의 공진 바(120,120a~120g)가 구획된 각 캐비티(C) 내에 배치되어 7개의 공진기로서의 기능을 수행한다.
이와 같은 필터 바디(110)는, 몰딩 공법으로 제조될 수 있다. 필터 바디(110)의 몰딩 재질은 플라스틱 등 비도전성 수지 재질을 포함할 수 있다. 다만, 필터 바디(110)는 캐비티(C) 내에서의 전기적인 신호에 따른 커플링 특성 등이 구현될 수 있도록 캐비티(C)를 형성하는 내측면에 금속재의 피막이 도포됨으로써, 캐비티(C)와 외부 사이의 전자기파가 완전 차단되도록 구비될 수 있다.
한편, 필터 바디(110)에는, 다수 개의 공진 바(120)가 개구된 일측과 대향되는 캐비티(C)의 바닥면의 외측에서 캐비티(C)의 내부로 삽입 설치되도록 다수 개의 공진바 설치홀(115)이 원형 형태로 가공 형성될 수 있다. 다수 개의 공진바 설치홀(115)은, 공진 바(120)의 테두리 부위가 걸림 밀착되도록 단차지게 형성될 수 있다.
여기서, 공진 바(120)의 선단면은, 도 3에 참조된 바와 같이, 캐비티(C) 내의 주파수 튜닝을 위하여 캐비티(C) 중 필터 바디(110)의 바닥면과 평행되게 필터 바디(110)의 바닥면으로부터 캐비티(C) 측(보다 바람직하게는, 필터 바디(110)의 개구된 일측)으로 돌출된 돌출면인 타각부(124)가 형성된다.
공진 바(120)는 대략 필터 바디(110)의 외측(일측)으로 개구된 원통 형상으로 형성되고, 필터 바디(110)의 공진바 설치홀(115)을 통해 삽입되면 비어 있는 내부가 캐비티(C) 내측에 위치되며, 공진 바(120)의 개구된 측의 테두리 단부가 단차지게 형성된 공진바 설치홀(115)에 밀착 결합될 수 있다.
이를 위해, 공진 바(120)에는, 단자지게 형성된 공진바 설치홀(115)의 테두리 외면에 밀착 결합되도록 결합 플랜지(127)가 형성될 수 있다. 결합 플랜지(127)와 공진바 설치홀(115)은 다양한 방식으로 밀착 결합될 수 있고, 대표적으로 본딩재를 이용한 본딩 결합도 가능함은 당연하다.
타각부(124)는, 미도시의 타각 공구를 이용하여 필터 바디(110)의 외측으로부터 공진 바(120)의 빈 내부를 통하여 삽입 후 소정의 외력으로 타각시키면, 캐비티(C) 내부로 타각되어 형상 변형되는 동작으로 캐비티(C) 내의 주파수 튜닝이 수행되는 구성일 수 있다. 즉, 타각부(124)의 타각량에 따라, 캐비티(C) 내의 2차적인 주파수 튜닝이 수행될 수 있다.
한편, 공진 바(120)는, 도 3에 참조된 바와 같이, 타각부(124)를 관통하는 튜닝 수정홀(125)이 더 형성될 수 있다.
튜닝 수정홀(125)은 타각 공구를 이용하여 타각부(124)를 캐비티(C) 내측으로 타각하여 형상 변형시킬 때, 주파수 튜닝의 수정이 필요한 경우 타각 공구와 반대되는 개념의 풀링(Pulling) 공구(미도시)를 이용하여 타각량을 조절함으로써 튜닝된 주파수 튜닝 상태를 다시 수정하도록 형성될 수 있다. 튜닝 수정홀(125)은, 타각부(124)의 중심에 소정의 직경을 가지는 홀 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 타각부(124)의 수평 면적은 주파수 튜닝에 필요한 최소한의 면적이 요구되는 점에서, 튜닝 수정홀(125)은, 타각부(124)의 면적이 위 최소한의 면적보다 넓게 확보되는 한도의 크기를 가짐이 바람직하다.
보다 상세하게는, 미도시의 풀링 공구는, 튜닝 수정홀(125)을 통하여 캐비티(C) 측으로 돌출된 다음 튜닝 수정홀(125)의 캐비티(C) 측 테두리 부분에 걸림되는 구조로 형성되고, 이와 같이 튜닝 수정홀(125)의 테두리 부분에 걸림된 풀링 공구를 외부(즉, 공진 바(120)의 개방된 일측 방향)로 잡아당기면, 타각 공구에 의하여 타각되어 캐비티(C) 내측으로 형상 변형된 타각부(124)가 원래의 위치로 당김되어 타각량을 감소시키는 방향으로 수정하면서 주파수 튜닝의 수정을 수행할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 상술한 바와 같이, 필터 바디(110)의 개구된 일측(공진 바(120)를 기준으로 할 때 공진 바(120)의 폐쇄된 타측)을 덮도록 구비된 필터 커버(130)를 더 포함할 수 있다.
필터 커버(130)는, 필터 바디(110)와는 달리, 프레스 공법으로 제조될 수 있다. 이를 위해, 필터 커버(130)는 금속 재질로 구비될 수 있다. 그러나, 필터 커버(130)의 제조 공법이 프레스 공법에 의하여 제한되는 것은 아니다. 필터 커버(130)는, 필터 바디(110)와 마찬가지로 몰딩 공법에 의하여 제조될 수 있고, 이 경우 플라스틱 수지 몰딩재를 포함하며, 플라스틱 수지 몰딩재로 제조된 경우 필터 바디(110)와 마찬가지로 캐비티(C) 내와 외부의 전자기파 차단을 위해 금속재의 피막이 도막 형성될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.
즉, 필터 커버(130)는, 도 6a 및 도 6b에 참조된 바와 같이, 필터 바디(110)의 개구된 일측을 덮도록 결합됨으로써, 주파수 특성(즉, 커플링 특성)을 구현하기 위한 캐비티(C)인 내부 공간을 정의하고, 필터 바디(110)와 함께 외부 전자기파 환경의 영향이 최소화되도록 차단하는 역할을 수행한다.
입력 커넥터(111a)를 통해 입력된 전기적인 신호는 순차적으로 필터 바디(110)의 내부에 일직선 방향으로 이격되게 구비된 다수의 공진 바(120a~120g)들을 통과하면서 주파수 필터링을 수행한 후 출력 커넥터(111b)를 통해 출력된다.
그런데, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)에서와 같이 공진 바들(120a~120g)이 일방향으로 일직선되게 배열된 경우, 인접하는 공진 바들끼리의 인접 커플링은 원활하게 구현할 수 있는 반면, 패스 밴드의 좌우에 특정 노치(Notch)의 형성을 위한 크로스 커플링의 구현은 어려운 문제점이 있다. 이는, 크로스 커플링은 일반적으로 입력된 전기적인 신호가 인접하는 공진 바(또는 캐비티)를 하나 또는 둘 이상 건너 뛴 공진 바로 전달하면서 구현되는 데, 공진 바들(120a~120g)(또는 캐비티들)이 일직선 상으로 길게 배치된 경우에는 이와 같은 구조 설계가 어렵기 때문이다.
따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 4 및 도 5에 참조된 바와 같이, 입력 커넥터(111a)의 형성 위치가 초단 공진기인 제1공진 바(120a)와 이에 인접하는 제2공진 바(120b) 사이에 위치되도록 설계되고, 출력 커넥터(111b)의 형성 위치가 말단 공진기인 제7공진 바(120g)와 이에 인접하는 제6공진 바(120f) 사이에 위치되도록 설계된다. 입력 커넥터(111a) 및 출력 커넥터(111b)의 선단은 각각 입력 포트홀(도면부호 미표기) 및 출력 포트홀(도면부호 미표기)를 통해 캐비티(C) 내부로 돌출되게 노출될 수 있다.
나아가, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 4 및 도 5에 참조된 바와 같이, 입력 커넥터(111a)와 통전되게 연결되고, 일단은 제1공진 바(120a)에 해당하는 캐비티에 위치되고, 타단은 제2공진 바(120b)에 해당하는 캐비티에 위치된 입력측 금속 노치노치 바(141)와, 일단은 제7공진 바(120g)에 해당하는 캐비티에 위치되고, 타단은 제6공진 바(120f)에 해당하는 캐비티에 위치된 출력측 금속 노치 바(142)를 포함할 수 있다.
입력측 금속 노치 바(141)는, 입력 커넥터(111a)를 통하여 입력된 건기적인 신호가 제1공진 바(120a) 1개를 건너 뛰어 제2공진 바(120b)로 전달하면서 크로스 커플링을 구현하여 패스 밴드의 우측단에 특정 노치(보다 상세하게는, L-Notch)를 형성하고, 출력측 금속 노치 바(142)는, 제6공진 바(120f)를 경유하는 전기적인 신호가 제7공진 바(120g) 1개를 건너 뛰어 출력 커넥터(111b)로 출력하면서 크로스 커플링을 구현하여 패스 밴드의 좌측단에 특정 노치(보다 상세하게는, C-Notch)를 형성할 수 있다.
이때, 입력측 금속 노치 바(141)는, 캐비티(C) 내의 구조물과 직접 접하도록 쇼트(short)되어 있는 바 상술한 바와 같이 패스 밴드의 우측단에 L-Notch를 형성하는 반면, 출력측 금속 노치 바(142)는, 도 4 및 도 5에 참조된 바와 같이, 캐비티(C)의 구조물과 직접 접하는 것을 방지하도록 유전체 재질로 구비된 테플론 블록(143)을 매개로 오픈(Open)되게 구비되는 바 패스 밴드의 좌측단에 C-Notch를 형성하게 되는 것이다.
도 7은 도 2의 수직 단면도 및 그 일부 확대도이고, 도 8은 도 2의 수직 단면 절개도 및 그 일부 확대도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 7 및 도 8에 참조된 바와 같이, 필터 바디(110)와 필터 커버(130)에 의하여 정의되는 캐비티(C)의 내측으로 다수 개의 공진 바(120)가 삽입 설치되고, 캐비티(C) 내의 주파수 튜닝은, 공진 바(120)의 비어 있는 내부 공간을 통해 타각 공구를 삽입하여 타각부(124)을 타각량을 조절함으로써 수행될 수 있다. 이때, 다수 개의 공진 바(120)는, 필터 바디(110)에 형성된 다수 개의 공진바 설치홀(115)의 외측 테두리 단부에 각각 결합 플랜지(127)가 맞닿아 결합되게 설치되고, 일측으로 개방된 원통 형상으로 구비됨에 따라, 개방된 부위를 통해 타각 공구를 이용하여 타각부(124)를 타각시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 1에 예시된 종래 기술에 따른 캐비티 필터 조립체(1)의 타각 방향과는 상이한 것으로써, 공진 바(120) 자체의 형상 변형을 통해 캐비티(C) 내의 주파수 튜닝이 수행될 수 있도록 구비되는 바, 종래 기술 대비 공진 바(도 1의 도면부호 21 참조)의 설치를 위한 공진바 설치 보스(도 1의 도면부호 15 참조)를 삭제할 수 있고, 튜닝 스크류(23) 또한 삭제할 수 있으므로, 필터 바디(110)의 제조 방식면에서 다양화를 꾀할 수 있음은 물론, 전체적인 제조 단가를 절감할 수 있다.
제조 방식 면에서의 이점을 살펴보면, 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 필터 바디(10)에 공진바 설치 보스(도 1의 도면부호 15 참조)가 일체로 구비된 경우에는, 필터 바디(10)의 제조 방식은 몰딩 공법에 의할 수 밖에 없고, 공진바 설치 보스(15)의 형상에 의하여 압출 공법 또는 프레스 공법의 제조에는 한계가 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 1에 예시된 종래 기술에 따른 캐비티 필터 조립체(1)의 구성 중 필터 커버(30)에 캐비티(C) 내의 주파수 튜닝을 위한 타각부(31)가 일체로 형성된 것과는 달리, 공진 바(120)에 타각부(124)를 마련하고, 필터 커버(130)와는 전혀 무관한 공진 바(120)의 타각부(124)의 형상 변형을 통해 주파수 튜닝을 수행할 수 있는 점에서, 필터 커버(130)의 제조 방식에 있어서도 다양화를 꾀할 수 있다. 즉, 필터 커버(130)는, 주파수 튜닝을 위한 타각부(31)가 형성되지 않고, 오로지 캐비티(C)를 차폐하는 기능만을 수행하는 점에서, 필터 커버(130)의 형상을 단순화함으로써 그 제조 방식을 다양화할 수 있는 것이다.
보다 상세하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 필터 커버(30)에 타각부(31)가 형성된 경우에는, 몰딩 공법에 의한 제조로 한정될 수 있는 반면, 필터 커버(30)로부터 타각부(31)가 삭제된 경우에는 필터 커버(130)를 압출(본 발명의 제3실시예 참조) 또는 딥드로잉 프레스 공법(일반적인 프레스 공법도 포함함)(본 발명의 제2실시예 참조)으로 제조 가능함은 당연하다고 할 것이다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 2 내지 도 8에 참조된 바와 같이, 공진 바(120)는 딥드로잉 프레스 공법으로 제조될 수 있다. 딥드로잉 프레스 공법은, 이미 잘 알려진 바와 같이, 다이스 상에 판재를 거치하고 펀치 기구를 이용하여 일측만이 개방된 원통 형상(또는 직육면에 형상)의 성형물을 제조하는 데에 있어서 유리한 공법이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 캐비티 필터 조립체의 각 분해 사시도 및 그 단면도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 도 2 내지 도 8에 참조된 바와 같이, 실질적으로 주파수 특성을 구현하기 위한 캐비티(C)가 대략 일측이 개구된 형태의 필터 바디(110)와, 필터 바디(110)의 개구된 일측을 덮도록 결합되는 필터 커버(130)에 의하여 정의되는 것이나, 반드시 캐비티(C)가 제1실시예에 따라 정의되어야 하는 것은 아니다.
즉, 도 9a로 참조된 본 발명의 제2실시예에 참조된 바와 같이, 캐비티(C)는, 평판 형상을 가지도록 몰딩 공법으로 제조된 필터 바디(110a)와 필터 바디(110a)의 테두리 단부를 따라 결합되되 필터 바디(110a) 측에 해당하는 부위가 개구된 함체 형상을 가지도록 딥드로잉 프레스 공법으로 제조되는 필터 커버(130a)에 의하여 정의될 수 있다. 필터 커버(130a) 자체를 딥드로잉 프레스 공법으로 제조 가능하므로, 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
나아가, 도 9b로 참조된 본 발명의 제3실시예에 참조된 바와 같이, 캐비티(C)는, 길이방향 일단부와 타단부가 개구되도록 압출 공법으로 제조된 필터 바디(110b)와, 필터 바디(110b)의 개구된 길이방향 일단부 및 타단부를 덮는 일측단 커버(110b-1) 및 타측단 커버(110b-2)에 의하여 정의될 수 있다. 제1실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)와 비교하면, 실질적으로 캐비티(C)의 개구된 일측을 덮는 필터 커버(130) 자체를 삭제할 수 있고, 필터 커버(110b)를 압출 공법을 통해 손쉽게 제조할 수 있으므로, 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 캐비티 필터 조립체(100)는, 종래 기술 대비, 공진 바(20)를 별도의 튜닝 스크류(23)를 이용하여 고정시키거나 1차적인 주파수 튜닝이 필요 없으므로, 튜닝 스크류(23)가 애초부터 필요 없는 바, 부품 구성을 일부 삭제할 수 있다. 이와 같이, 부품 구성의 삭제로 인한 부품 비용의 절감 효과를 통해 제품의 제조 단가 절감 효과 또한 달성할 수 있음은 당연하다고 할 것이다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에 따른 캐비티 필터 조립체는 다음과 같이 정의될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 캐비티 필터 조립체는, 공진을 일으키는 캐비티(C)를 정의함과 아울러 캐비티(C)의 저겅도 바닥면을 형성하며, 내외부로 관통하는 적어도 하나의 공진바 설치홀(115)이 형성된 필터 바디(110)와, 필터 바디(110)와 함께 캐비티(C)를 정의하고, 필터 바디(110) 중 개구된 부위를 차폐하는 필터 커버(130)와, 필터 바디(110)의 공진바 설치홀(115)을 통해 필터 바디(110) 및 필터 커버(130)에 의하여 정의된 캐비티(C) 내부의 공간 일부를 점하도록 설치되고, 캐비티(C) 내부의 선단 돌출면(가령 타각부(124))의 변형을 통해 주파수 튜닝이 이루어지는 적어도 하나의 공진 바(120)를 포함하는 구조체로 정의할 수 있다.
여기서, 종래 기술에 따른 캐비티 필터 조립체(도 1 및 '발명의 배경이 되는 기술' 항목 참조)와 비교하면, 종래 기술의 경우, 캐비티(C) 내의 주파수 튜닝을 위하여 필터 커버에 형성된 튜닝 타각부의 형상 및 튜닝 스크류를 변경시키는 것에 의하여 수행되나, 본 발명의 실시예들은 캐비티(C) 내의 주파수 튜닝을 위하여 변경되는 것은 오로지 공진 바(120)의 선단 돌출면(타각부(124)) 뿐으로써, 종래 기술과 주파수 튜닝 방식의 차이점으로 이어진다.
이상, 본 발명에 따른 캐비티 필터 조립체의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
본 발명은 종래 캐비티 필터의 주요 구성 요소이던 고정 스큐류 및 공진기 설치 보스를 삭제하여, 안테나 장치의 전체적인 중량 및 부품 비용을 절감하고, 필터 바디의 형태를 간소화함으로써 필터 바디를 포함하는 필터 커버 및 공진기의 제조 방식의 다양화를 추구하여 제품의 생산성을 향상시키는 캐비티 필터 조립체를 제공한다.

Claims (14)

  1. 내부에 소정의 공간인 캐비티를 가진 필터 바디; 및
    일측이 개방된 원통 형상으로 형성되되, 개방된 일측으로부터 타측으로 이동되어 상기 필터 바디의 내측으로 폐쇄된 타측이 유입되어 위치되도록 상기 필터 바디에 설치되는 적어도 하나의 공진 바; 를 포함하고,
    상기 공진 바는, 상기 폐쇄된 타측의 선단면으로서 상기 캐비티 내의 주파수 튜닝을 위하여 상기 필터 바디의 바닥면과 평행되게 상기 캐비티 측으로 돌출된 돌출면인 타각부를 형성함과 아울러 상기 타각부를 관통하는 튜닝 수정홀이 형성된, 캐비티 필터 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공진 바는, 상기 필터 바디의 외측에서 상기 타각부의 타각을 통해 상기 캐비티 내의 주파수 튜닝이 수행되고, 상기 튜닝 수정홀을 통해 상기 튜닝된 주파수의 수정이 가능한, 캐비티 필터 조립체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐비티 내의 주파수 튜닝은,
    상기 필터 바디의 외측에서 상기 공진 바 내측으로 삽입되는 타각 공구에 의하여 상기 공진 바의 타각부가 상기 캐비티 내부로 타각되어 형상 변형되는 동작으로 수행되는, 캐비티 필터 조립체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 캐비티 내의 주파수 튜닝의 수정은, 상기 필터 바디의 외측에서 상기 공진 바 내측으로 삽입된 후 상기 튜닝 수정홀을 통해 상기 캐비티 내부로 삽입되는 풀링 공구에 의하여 상기 공진 바의 타각부가 상기 캐비티 외측으로 당김되어 형상 변형되는 동작으로 수행되는, 캐비티 필터 조립체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 바디의 테두리 부위 단부를 따라 결합되어 상기 필터 바디와 함께 상기 캐비티를 형성하는 필터 커버; 를 더 포함하는, 캐비티 필터 조립체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 바디에는 상기 공진 바의 설치를 위한 공진바 설치홀이 형성되고,
    상기 공진 바에는 상기 공진바 설치홀의 테두리 외면에 밀착 결합되는 결합 플랜지가 형성된, 캐비티 필터 조립체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 튜닝 수정홀은, 상기 타각부의 중심에 소정의 직경을 가지는 홀 형태로 형성된, 캐비티 필터 조립체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐비티는, 상기 적어도 하나의 공진 바 중 인접하는 공진 바들 사이를 일부 구획하는 격벽 또는 상기 격벽의 일부가 절개된 형태의 윈도우에 의하여 다수 개로 구비된, 캐비티 필터 조립체.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐비티는, 일측이 개구된 함체 형상을 가지도록 몰딩 공법으로 제조된 상기 필터 바디와 상기 필터 바디의 개구된 일측을 덮도록 프레스 공법으로 제조된 필터 커버에 의하여 정의되는, 캐비티 필터 조립체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 필터 바디의 개구된 일측은, 상기 적어도 하나의 공진 바가 설치되는 타측과 대향되는 부위인, 캐비티 필터 조립체.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐비티는, 평판 형상을 가지도록 몰딩 공법으로 제조된 상기 필터 바디와 상기 필터 바디의 테두리 단부를 따라 결합되되 상기 필터 바디 측에 해당하는 부위가 개구된 함체 형상을 가지도록 딥드로잉 프레스 공법으로 제조되는 필터 커버에 의하여 정의되는, 캐비티 필터.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐비티는, 길이방향 일단부와 타단부가 개구되도록 압출 공법으로 제조된 상기 필터 바디와, 상기 필터 바디의 개구된 길이방향 일단부 및 타단부를 덮는 일측단 커버 및 타측단 커버에 의하여 정의되는, 캐비티 필터 조립체.
  13. 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공진 바는, 딥드로잉 프레스 공법으로 제조되는, 캐비티 필터 조립체.
  14. 공진을 일으키는 캐비티를 정의함과 아울러 상기 캐비티의 적어도 바닥면을 형성하며, 내외부로 관통하는 적어도 하나의 공진바 설치홀이 형성된 필터 바디;
    상기 필터 바디와 함께 상기 캐비티를 정의하고, 상기 필터 바디 중 개구된 부위를 차폐하는 필터 커버; 및
    상기 필터 바디의 공진바 설치홀을 통해 상기 필터 바디 및 상기 필터 커버에 의하여 정의된 상기 캐비티 내부의 공간 일부를 점하도록 설치되고, 상기 캐비티 내부의 선단 돌출면의 변형을 통해 주파수 튜닝이 이루어지는 적어도 하나의 공진 바; 를 포함하는, 캐비티 필터 조립체.
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