KR100221213B1

KR100221213B1 - Microwave bpf using dr mounted on microstrip ground plane by inductive post

Info

Publication number: KR100221213B1
Application number: KR1019970024857A
Authority: KR
Inventors: 김인석; 유승열; 김영주
Original assignee: 김인석
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1999-09-15
Anticipated expiration: 2017-06-16
Also published as: KR19990001500A

Abstract

TEM(Transverse Electromagnetic)모드의 유전체공진기를 인덕티브포스트를 이용하여 마이크로스트립라인의 접지판에 장착시킨 대역통과필터에 관한 것으로, 마이크로스트립라인(10, 20, 30)과

TEM모드의 정방형 유전체공진기(40)와 가는 도선(50)을 이용하여 일반적인 도파관 및 평면구조를 이용한 대역통과필터보다 부피가 작고 저지대역에서의 감쇄가 큰 특성을 얻을 수 있고 본 출원자가 기출원한 유전체공진기를 이용한 마이크로스트립 대역통과필터(출원번호 : 1995년 특허출원 제53021호)보다 광대역이며 또 통과대역이 삽입손실이 적은 특성을 나타내는 대역통과필터를 구성할 수 있다.A band pass filter in which a dielectric resonator in a transverse electromagnetic (TEM) mode is mounted on a ground plate of a microstrip line using an inductive post, and the microstrip lines (10, 20, 30)

The square dielectric resonator 40 and the thin wire 50 of the TEM mode can obtain the characteristics of smaller volume and greater attenuation in the stop band than the bandpass filter using the conventional waveguide and planar structure. It is possible to construct a bandpass filter that is wider than the microstrip bandpass filter using the dielectric resonator (patent application No. 53021, 1995) and has a characteristic that the passband has a low insertion loss.

본 발명은 통신이나 전기적인 에너지 전송에 있어서 원하는 주파수대역만을 보내고자하는 대역통과필터 회로에 관한 것으로 500 MHz 이상에서 TEM모드의 유전체공진기(40)를 인덕티브포스트(50)를 이용하여 마이크로스트립라인(10, 20, 30)의 접지판(20)에 장착시킨 구조를 가진다. 하나의 인덕티브포스트를 이용하여 하나의 유전체공진기를 접지판에 장착시킨 구조(제1도)와 두 개의 포스트를 두 개의 유전체공진기를 접지판에 장착시킨 구조(제2도)의 두 개의 구조로 되어 있다.The present invention relates to a bandpass filter circuit for transmitting only a desired frequency band in communication or electrical energy transmission. The microstripline uses a dielectric resonator 40 in TEM mode using an inductive post 50 above 500 MHz. It has a structure attached to the ground plate 20 of (10, 20, 30). Two structures, one structure in which one dielectric resonator is mounted on the ground plate using one inductive post (Figure 1) and two posts in which two dielectric resonators are mounted on the ground plate (Figure 2). It is.

Description

Ultra-high frequency bandpass filter with dielectric resonator mounted on microstrip ground by inductive post

본 발명은 마이크로스트립라인에 TEM모드의 유전체공진기를 장착하여 500 MHz 이상의 주파수 대역에서 통신 및 전기적인 에너지 전송회로에 응용될 수 있는 대역통과필터에 관한 것이다.The present invention relates to a band pass filter that can be applied to a communication and electrical energy transmission circuit in a frequency band of 500 MHz or more by installing a dielectric resonance resonator in a TEM mode on a microstrip line.

현재, 개인 휴대용 전화기, 무선호출기, CT-2, WLL 등의 고부가가치 무선서비스를 목적으로 하는 마이크로파시스템의 이용증대가 급격히 진행되고 있다. 따라서 대부분의 통신기기에 필수적으로 소요되는 핵심부품인 대역통과필터의 기하급수적인 수요 증가가 예상된다.At present, there is a rapid progress in the use of microwave systems for high value-added wireless services such as personal mobile phones, pagers, CT-2, and WLL. Therefore, the exponential demand for bandpass filters, a key component required for most communication devices, is expected to increase exponentially.

상기와 같은 대역통과필터는 저주파에서 사용되는 집중정수소자(Lumped Element)를 이용할 수 없고 도파관이나 평면회로와 같은 분포정수소자(Distributed Element)를 이용하여야 하는데, 이런 경우 부품의 크기가 커질 뿐만 아니라 통과대역에서의 삽입손실이 커지며 저지대역에서의 감쇄특성이 떨어지는 문제점이 있다.Such band pass filter cannot use the Lumped Element which is used at low frequency and should use Distributed Element such as waveguide or planar circuit. The insertion loss in the band is large and there is a problem in that the attenuation characteristics in the stop band is inferior.

위와같은 문제를 해결하기 위하여 유전체공진기를 사용하여 대역통과필터를 제작하는데 기존 본 발명자가 출원했던 구조의 대역통과필터(출원번호 : 1995년 특허출원 제53021호)는 유전체공진기를 장착시 마이크로스트립 중심도선과의 전기적인 분리가 필요하여 유전체 필름 또는 풀 등이 사용해야 하는 제작상 번거로움이 있고 협대역과 삽입손실이 큰 특성을 보이는 반면, 본 발명은 기존의 경우보다 제작이 단순하고 광대역과 삽입손실이 적은 특성을 나타낸다.In order to solve the above problems, a band pass filter is manufactured by using a dielectric resonator. The band pass filter (application number: 1995 patent application No. 553021) of the structure of the present inventors filed has a microstrip center when a dielectric resonator is mounted. While the electrical separation from the conductor is necessary, it is cumbersome to manufacture and the characteristics of the narrow band and insertion loss are large, and the present invention is simpler to manufacture than the conventional case and the broadband and insertion loss are required. This shows little characteristic.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 회로의 부피를 소형화하고 통과대역에서 보다 광대역의 특성과 삽입손실특성을 향상시킨 새로운 구조의 대역통과필터 기술을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a band pass filter technology having a new structure, which has been invented to solve the above problems, which has a miniaturized circuit volume and improves broadband characteristics and insertion loss characteristics in a pass band. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 마이크로스트립라인과,

TEM(Transverse Electromagnetic) 모드의 정방형 유전체공진기와, 가는 도선(Inductive Post)등의 분포정수회로만을 이용한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a microstrip line,

It is characterized by using only a square dielectric resonator of TEM (Transverse Electromagnetic) mode and a distribution constant circuit such as an inductive post.

제1도는 본 발명에 따른 TEM모드 유전체공진기를 인덕티브포스트를 이용하여 마이크로스트립라인의 접지판에 장착한 대역통과필터를 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating a band pass filter in which a TEM mode dielectric resonator according to the present invention is mounted on a ground plate of a microstrip line using an inductive post.

제2도는 제1도에 도시된 형태의 다른 구조, 즉 인덕티브포스트를 두 개 이용하여 두 개의 TEM모드 유전체공진기를 마이크로스트립라인이 접지판에 장착한 대역통과필터를 나타낸 도면.FIG. 2 is a diagram showing a bandpass filter in which two TEM mode dielectric resonators are mounted on a ground plate by using two different inductive posts of the type shown in FIG.

제3도는 제1도에 도시된 대역통과필터의 정면도를 나타낸 도면.3 is a front view of the bandpass filter shown in FIG.

제4도는 제1도에 도시된 대역통과필터의 측면도를 나타낸 도면.4 is a side view of the bandpass filter shown in FIG.

제5도는 제1도에 도시된 대역통과필터의 평면도를 나타낸 도면.5 is a plan view of the bandpass filter shown in FIG.

제6도는 제2도에 도시된 대역통과필터의 정면도를 나타낸 도면.FIG. 6 is a front view of the bandpass filter shown in FIG. 2. FIG.

제7도는 제2도에 도시된 대역통과필터의 측면도를 나타낸 도면.7 is a side view of the bandpass filter shown in FIG.

제8도는 제2도에 도시된 대역통과필터의 평면도를 나타낸 도면.FIG. 8 is a plan view of the bandpass filter shown in FIG. 2. FIG.

제9도는 제1도와 제2도에에 도시된 대역통과필터에 사용되는 유전체공진기를 나타낸 도면.9 is a diagram showing a dielectric resonator used in the bandpass filter shown in FIG. 1 and FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 마이크로스트립라인의 중심도선10: center line of microstrip line

50 : 가는 유도성 도선(Inductive Post)50: thin inductive post

20 : 마이크로스트립라인의 접지20: Grounding of microstrip line

30 : 마이크로스트립라인의 유전체30: dielectric of microstripline

40 : TEM모드의 정방형 유전체공진기40: square dielectric resonator in TEM mode

60 : 유전체공진기의 바깥도체(은도금)(제9도)60: outer conductor of the dielectric resonator (silver plating) (Fig. 9)

70 : 유전체공진기의 유전체(제9도)70: dielectric of dielectric resonator (FIG. 9)

80 : 유전체공진기를 연결하기 위해 마이크로스트립라인 접지상에 구리코팅을 벗긴부분80: Stripped copper coating on microstrip line ground to connect dielectric resonator

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 따른 마이크로스트립라인과 TEM모드 유전체공진기를 이용한 대역통과필터의 도면이다. 제3,4에서 마이크로스트립라인의 접지평면(20)에 제9도의 정방형 유전체공진기 밑면 크기와 같게 에칭하여 구리코팅을 벗겨내고(80), 정방형 유전체공진기의 바깥도체(60)를 접지평면(20)과 전기적으로 연결한다. 이와함께 마이크로스트립라인 중심도체(10)의 중앙에 전기적으로 연결된 가는 도선(50)를 마이크로스트립라인의 유전체(30)를 통하여 아래로 내려 정방형 유전체공진기의 바깥도체(60)에 전기적으로 연결한다. 상기의 전기적인 연결은 필드가 새지 않도록 틈이 없이 연결한다. 이러한 단위블럭을 여러개 다단으로 연결하여 대역통과필터를 구성한다.1 is a diagram of a bandpass filter using a microstrip line and a TEM mode dielectric resonator according to the present invention. The copper coating is stripped by etching the same as the bottom surface of the square dielectric resonator of FIG. 9 in the ground plane 20 of the microstrip line in FIGS. 3 and 4 (80), and the outer conductor 60 of the square dielectric resonator is grounded (20). Electrical connection. At the same time, the thin wire 50 electrically connected to the center of the microstripline center conductor 10 is lowered through the dielectric 30 of the microstripline and electrically connected to the outer conductor 60 of the square dielectric resonator. The electrical connection is made without a gap so that the field does not leak. These unit blocks are connected in multiple stages to form a band pass filter.

제2도는 제1도에 도시된 형태와 다른 구조, 즉 두개의 인덕티브포스트에 두 개의 TEM모드 유전체공진기를 마이크로스트립라인의 같은 지역에 병렬로 장착하여 제1도의 대역통과필터 특성을 향상시킨 구조의 대역통과필터를 나타낸 도면이다. 제6,7,8도에서 마이크로스트립라인의 접지평면(20)에 두 개의 정방형 유전체공진기의 바깥도체(60)를 전기적으로 연결한다. 이와함께 마이크로스트립라인 중심도체(10)의 양 끝에 전기적으로 연결된 두 개의 가는 도선(50)를 마이크로스트립라인의 유전체(30)를 통하여 아래로 나려 정방형 유전체공진기의 바깥도체(60)에 각각 전기적으로 연결한다. 상기의 전기적인 연결을 필드가 새지 않도록 틈이 없이 연결한다. 이러한 단위블럭을 여러개 다단으로 연결하여 대역통과필터를 구성한다.FIG. 2 is a structure different from that shown in FIG. 1, in which two TEM mode dielectric resonators are mounted in parallel on the same region of the microstrip line in two inductive posts to improve the bandpass filter characteristics of FIG. Is a diagram illustrating a bandpass filter of. 6, 7, and 8, the outer conductor 60 of the two square dielectric resonators is electrically connected to the ground plane 20 of the microstrip line. At the same time, two thin wires 50 electrically connected at both ends of the microstripline center conductor 10 are driven down through the dielectric 30 of the microstripline and electrically connected to the outer conductors 60 of the square dielectric resonator. Connect. The above electrical connection is made with no gaps so that the field does not leak. These unit blocks are connected in multiple stages to form a band pass filter.

상기와 같은 대역통과필터에 사용되는 제9도의 유전체공진기는 고유전율, 저 손실을 갖는 세라믹 유전체(70)를 사용하여 크기가 작고 손실이 적으며 우수한 감쇄특성을 가진다.The dielectric resonator of FIG. 9 used in the bandpass filter as described above uses a ceramic dielectric material 70 having high dielectric constant and low loss, and has a small size, low loss, and excellent attenuation characteristics.

상기와 같이 본 발명은, 마이크로스트립라인과,

TEM(Transverse Electromagnetic)모드의 정방형 유전체공진기와, 가는 도선(Inductive Post)의 분포정수회로만을 이용하여 크기가 작고 제작이 단순하며 통과대역의 삽입손실이 적으며 일반적인 도파관이나 평면회로로 구성된 대역통과필터와 비교하여 저지대역에서의 감쇄가 큰 대역통과필터 특성을 얻을 수 있다.As described above, the present invention provides a microstrip line,

A band pass filter composed of a square dielectric resonator of TEM (Transverse Electromagnetic) mode and a distribution constant circuit of inductive posts, which is small in size, simple in manufacturing, low insertion loss in pass band, and composed of a general waveguide or planar circuit. Compared with, the bandpass filter having a large attenuation in the stopband can be obtained.

Claims

The copper strip is stripped (80) to the ground plane 20 of the microstrip line to have the same size as the bottom surface of the square dielectric resonator 40, and the ground plane 20 and the square dielectric resonator of the edges of the stripped portion are the outer conductors (60). ) And the thin wire 50 electrically connected to the center of the microstripline center conductor 10 has a microstrip line down through the dielectric 30 and is located in the center of the square dielectric resonator. Bandpass filter connected to the conductor 60 of the structure in a multi-stage structure as a single block.

The copper coating is stripped (80) to the ground plane (20) of the microstrip line to have the same size as the bottom surface of the two square dielectric resonators (40), and the ground plane (20) and the two square dielectric resonator outer conductors (60) And two thin wires 50 electrically connected at both ends of the microstripline center conductor 10 to the bottom of the microstripline through the dielectric 30 of each of the two square dielectric resonators. Bandpass filter connected in multiple stages with a single block of the structure electrically connected to each of the hole-shaped conductor (60) located in the center.