KR101250628B1 - Multi mode filter for tuning coupling value - Google Patents
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Abstract
광대역을 구현하면서 커플링 값의 튜닝이 가능한 다중 모드 필터가 개시된다. 상기 다중 모드 필터는 하우징 부재, 상기 하우징 부재 내에 형성되는 제 1 캐비티 및 제 2 캐비티, 상기 제 1 캐비티에 수용되는 제 1 공진기, 상기 제 2 캐비티에 수용되는 제 2 공진기, 상기 캐비티들 사이에 위치하여 상기 캐비티들을 분리시키는 격벽, 제 1 커플링 엘리먼트 및 적어도 하나의 튜닝 엘리먼트를 포함한다. 여기서, 상기 하우징 부재와 상기 격벽 사이에 홈이 형성되고, 상기 제 1 커플링 엘리먼트는 상기 격벽과 교차하는 방향으로 하여 상기 홈에 삽입되며, 상기 제 1 커플링 엘리먼트의 일부분은 상기 제 1 캐비티 내에 배열되고, 상기 제 1 커플링 엘리먼트의 다른 일부분은 상기 제 2 캐비티 내에 배열되며, 상기 튜닝 엘리먼트는 상기 캐비티들 중 적어도 하나에 수용된 상태로 상기 제 1 커플링 엘리먼트와 마주보도록 배열된다. Disclosed is a multi-mode filter capable of tuning coupling values while implementing wideband. The multi-mode filter is located between a housing member, a first cavity and a second cavity formed in the housing member, a first resonator housed in the first cavity, a second resonator housed in the second cavity, and between the cavities. And a partition wall, a first coupling element, and at least one tuning element to separate the cavities. Here, a groove is formed between the housing member and the partition wall, the first coupling element is inserted into the groove in a direction crossing the partition wall, and a portion of the first coupling element is in the first cavity. Another portion of the first coupling element is arranged in the second cavity, and the tuning element is arranged to face the first coupling element in a state accommodated in at least one of the cavities.
Description
본 발명은 다중 모드에서 충분한 커플링을 실현시키는 다중 모드 필터에 관한 것이다.The present invention is directed to a multimode filter that realizes sufficient coupling in a multimode.
종래의 다중 모드 필터는 격벽에 형성된 커플링 윈도우에 커플링 엘리먼트를 배열하여 공진기들 사이의 커플링을 수행하였다. The conventional multi-mode filter performs coupling between resonators by arranging a coupling element in a coupling window formed in the partition wall.
이러한 커플링 구조는 단일 모드에서는 원하는 커플링 값을 충분히 구현할 수 있었으나, 다중 모드에서는 충분한 커플링 값을 구현할 수 없다. 결과적으로, 종래의 다중 모드 필터는 협대역 여파기로만 동작하였다. Such a coupling structure could sufficiently implement a desired coupling value in a single mode, but not a sufficient coupling value in multiple modes. As a result, conventional multi-mode filters operated only with narrowband filters.
또한, 일단 다중 모드 필터가 제조되면 더 이상 커플링 값을 튜닝할 방법이 없었다. In addition, once the multimode filter was manufactured, there was no longer a way to tune the coupling values.
본 발명은 광대역을 구현하면서 커플링 값의 튜닝이 가능한 다중 모드 필터를 제공하는 것이다.The present invention provides a multi-mode filter capable of tuning a coupling value while implementing a wide bandwidth.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모드 필터는 하우징 부재; 상기 하우징 부재 내에 형성되는 제 1 캐비티 및 제 2 캐비티; 상기 제 1 캐비티에 수용되는 제 1 공진기; 상기 제 2 캐비티에 수용되는 제 2 공진기; 상기 캐비티들 사이에 위치하여 상기 캐비티들을 분리시키는 격벽; 및 제 1 커플링 엘리먼트; 및 적어도 하나의 튜닝 엘리먼트를 포함한다. 여기서, 상기 하우징 부재와 상기 격벽 사이에 홈이 형성되고, 상기 제 1 커플링 엘리먼트는 상기 격벽과 교차하는 방향으로 하여 상기 홈에 삽입되며, 상기 제 1 커플링 엘리먼트의 일부분은 상기 제 1 캐비티 내에 배열되고, 상기 제 1 커플링 엘리먼트의 다른 일부분은 상기 제 2 캐비티 내에 배열되며, 상기 튜닝 엘리먼트는 상기 캐비티들 중 적어도 하나에 수용된 상태로 상기 제 1 커플링 엘리먼트와 마주보도록 배열된다. In order to achieve the above object, the multi-mode filter according to an embodiment of the present invention comprises a housing member; A first cavity and a second cavity formed in the housing member; A first resonator accommodated in the first cavity; A second resonator accommodated in the second cavity; A partition wall disposed between the cavities to separate the cavities; And a first coupling element; And at least one tuning element. Here, a groove is formed between the housing member and the partition wall, the first coupling element is inserted into the groove in a direction crossing the partition wall, and a portion of the first coupling element is in the first cavity. Another portion of the first coupling element is arranged in the second cavity, and the tuning element is arranged to face the first coupling element in a state accommodated in at least one of the cavities.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 모드 필터는 하우징 부재; 상기 하우징 부재 내에 형성되는 제 1 캐비티 및 제 2 캐비티; 상기 제 1 캐비티에 수용되는 제 1 공진기; 상기 제 2 캐비티에 수용되는 제 2 공진기; 커플링 엘리먼트; 및 적어도 하나의 튜닝 엘리먼트를 포함한다. 여기서, 상기 커플링 엘리먼트는 " " 형상을 가지고, 상기 커플링 엘리먼트 중 좌측 절곡 부분은 상기 제 1 캐비티 내에 배열되며, 상기 커플링 엘리먼트 중 우측 절곡 부분은 상기 제 2 캐비티 내에 배열되고, 상기 커플링 엘리먼트와 상기 제 1 공진기 사이에는 E 필드 커플링과 H 필드 커플링이 모두 발생하며, 상기 튜닝 엘리먼트는 상기 캐비티들 중 적어도 하나에 수용된 상태로 상기 커플링 엘리먼트와 마주보도록 배열된다. According to another embodiment of the present invention, a multi-mode filter includes a housing member; A first cavity and a second cavity formed in the housing member; A first resonator accommodated in the first cavity; A second resonator accommodated in the second cavity; Coupling elements; And at least one tuning element. Here, the coupling element is " ", Wherein the left bent portion of the coupling element is arranged in the first cavity, the right bent portion of the coupling element is arranged in the second cavity, and between the coupling element and the first resonator Both E field coupling and H field coupling occur, and the tuning element is arranged to face the coupling element in a state accommodated in at least one of the cavities.
본 발명에 따른 다중 모드 필터는 하우징 부재와 격벽 사이의 홈에 " " 형상의 커플링 엘리먼트를 설치하고 상기 커플링 엘리먼트를 캐비티들에 수용되도록 배열하며, 그 결과 해당 공진기와 커플링 엘리먼트 사이에 E-필드 커플링 및 H-필드 커플링이 모두 발생된다. 따라서, 공진기들 사이의 커플링 값이 증가하며, 그 결과 상기 다중 모드 필터는 광대역을 구현할 수 있다. The multi-mode filter according to the invention has a groove in the groove between the housing member and the partition wall. Install a coupling element of the shape and arrange the coupling element to be received in the cavities, resulting in both E-field coupling and H-field coupling between the resonator and the coupling element. The coupling value between the resonators is increased, and as a result, the multi-mode filter can realize wideband.
또한, 상기 커플링 엘리먼트의 넓이 및 높이를 다양하게 변형시킬 수 있으므로, 상기 커플링 엘리먼트를 다양한 구조로 구현할 수 있다. 결과적으로, 상기 다중 모드 필터는 그의 목적에 따라 상기 커플링 엘리먼트를 적절하게 설계하여 원하는 커플링 값을 구현할 수 있다. In addition, since the width and height of the coupling element may be variously modified, the coupling element may be implemented in various structures. As a result, the multi-mode filter can appropriately design the coupling element according to its purpose to achieve the desired coupling value.
게다가, 상기 커플링 엘리먼트와 마주보는 위치에 튜닝 엘리먼트를 설치하고 상기 튜닝 엘리먼트를 이용하여 커플링 값을 조정하므로, 상기 다중 모드 필터는 원하는 커플링 값을 튜닝할 수 있다. 특히, 커플링 엘리먼트를 금속 스크류로 하우징 부재의 바닥면에 고정시키는 구조의 다중 모드 필터에서 발생할 수 있는 기구적 오차에 따른 커플링 값의 차이를 상기 튜닝 엘리먼트를 통하여 보상하여 원하는 커플링 값을 실현할 수 있다.In addition, the multi-mode filter can tune the desired coupling value by installing a tuning element at a position facing the coupling element and adjusting the coupling value using the tuning element. In particular, the tuning element compensates for the difference in coupling values due to mechanical errors that may occur in a multi-mode filter in which the coupling element is fixed to the bottom surface of the housing member with a metal screw to achieve a desired coupling value. Can be.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 모드 필터를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 다중 모드 필터를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 엘리먼트 및 튜닝 엘리먼트를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모드 필터에서 튜닝 엘리먼트의 진입 깊이에 따른 삽입 손실(Insertion Loss)을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 다른 다중 모드 필터를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a multi-mode filter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating the multi-mode filter of FIG. 1.
3 is a perspective view illustrating a coupling element and a tuning element according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating insertion loss according to an entry depth of a tuning element in a multi-mode filter according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a multi-mode filter according to a second embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 모드 필터를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 다중 모드 필터를 도시한 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 엘리먼트 및 튜닝 엘리먼트를 도시한 사시도이다. 다만, 도 1(B)에는 튜닝 엘리먼트들(140 및 142)의 정확한 배열을 표시하기 위하여 상기 다중 모드 필터 중 일부 구성요소를 생략하고 도시하였다. 1 is a perspective view illustrating a multi-mode filter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view illustrating the multi-mode filter of FIG. 1. 3 is a perspective view illustrating a coupling element and a tuning element according to an embodiment of the present invention. However, in FIG. 1B, some components of the multi-mode filter are omitted in order to display an accurate arrangement of the
도 1을 참조하면, 본 실시예의 다중 모드 필터는 다중 모드를 사용하며 커플링 값의 튜닝이 가능한 필터로서, 하우징 부재(100), 커버(101), 제 1 캐비티(102, first cavity), 제 2 캐비티(104), 제 1 공진기(106), 제 2 공진기(108), 격벽(110), 제 1 커플링 엘리먼트(114), 제 2 커플링 엘리먼트(122), 고정 부재(124), 제 1 튜닝 엘리먼트(140) 및 제 2 튜닝 엘리먼트(142)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the multi-mode filter of the present embodiment uses a multi-mode filter and is capable of tuning a coupling value, and includes a
하우징 부재(100)는 상기 다중 모드 필터 내부의 공진기(106 및 108) 등과 같은 구성요소들을 보호하고, 전자기파를 차폐하는 역할을 수행한다. 이러한 하우징 부재(100)는 예를 들어 알루미늄 재질 위에 전도도가 높은 은을 도금함에 의해 형성될 수 있으며, 전기적인 접지 역할을 수행한다. The
커버(101)는 하우징 부재(100)의 상부에 결합되며, 예를 들어 볼트 결합 등에 의해 하우징 부재(100)의 상면과 결합할 수 있다. 이러한 커버(101)도 예를 들어 알루미늄 재질 위에 은을 도금함에 의해 형성될 수 있으며, 전기적인 접지 역할을 수행한다. The
캐비티들(102 및 104)은 주파수 공진을 위해 다중 모드 필터에 형성되는 공간으로서, 격벽(110)에 의해 정의된다. 도 1에서는 캐비티(102 또는 104)가 원통형 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 캐비티(102 또는 104)는 예를 들어 직육면체 형상 등과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다. The
제 1 공진기(106)는 제 1 캐비티(102) 내에 수용되며, 제 2 공진기(108)는 제 2 캐비티(104) 내에 수용된다. 이러한 공진기들(106 및 108)은 도 1(A)에 도시된 바와 같이 원통형 공진기일 수 있으나, 디스크형 공진기 등 다양한 형태의 공진기가 사용될 수 있다. 공진기(106 및 108)의 재질은 RF 필터의 모드(TE 모드 또는 TM 모드)에 따라 금속 재질의 공진기가 사용될 수도 있고 유전체 재질의 공진기가 사용될 수도 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 공진기(106)에는 도 1(A) 및 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 모드(130) 및 제 1 모드(130)와 교차하는, 예를 들어 직교하는 제 2 모드(132)가 발생될 수 있다. 또한, 제 2 공진기(108)에도 2개의 모드들, 즉 제 1 모드(130)에 대응하는 제 3 모드 및 제 2 모드(132)에 대응하는 제 4 모드가 발생할 수 있다. 물론, 도 1 및 도 2에서는 1개의 공진기에 대하여 2개의 모드들만을 도시하였으나, 3개 이상의 모드들이 발생할 수도 있다. 또한, 공진기들(106 및 108)의 상면뿐만 아니라 하면에도 복수의 모드들이 발생할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공진기(106 또는 108)는 상대적으로 낮은 높이, 즉 납작한 원통형 형상을 가질 수 있으며, 그 결과 모드들(130, 132 등)은 각기 HEH 모드일 수 있다. 물론, 모드들(130, 132 등)은 공진기(106 및 108)의 형태에 따라 다른 종류의 모드일 수도 있다. 예를 들어, 공진기(106 또는 108)가 상대적으로 높은 높이를 가지면, 해당 모드들은 각기 HEE 모드일 수 있다. According to one embodiment of the invention, the
이하, 모드들(130 및 132)을 각기 HEH 모드로 가정하겠다. Hereinafter, the modes 130 and 132 will be assumed to be HEH modes, respectively.
다중 모드 필터에서는 공진기(106 또는 108)의 상면 및 하면에 각기 필드들이 발생한다. 따라서, 공진기들(106 및 108) 사이의 커플링을 조절하기 위해서는 공진기(106 또는 108)의 상면 및 하면의 필드들을 제어하여야 한다. 그러나, HEH 모드에서는 공진기(106 또는 108)의 상면의 필드들이 공진기들(106 및 108) 사이의 커플링을 대부분 좌우하고 하면의 필드들의 영향은 적으므로, 본 발명의 다중 모드 필터는 HEH 모드에 따라 공진기(106 또는 108)의 상면의 필드들을 제어하여 공진기들(106 및 108) 사이의 커플링을 조절할 수 있다. In the multi-mode filter, fields are generated on the upper and lower surfaces of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 하우징 부재(100)와 격벽(110) 사이에 홈(112)이 형성될 수 있으며, 홈(112)은 캐비티들(102 및 104)이 상호 연결되도록 형성된다. According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a
제 1 커플링 엘리먼트(114)는 홈(112)에 삽입된 상태로 캐비티들(102 및 104) 내에 배열된다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 커플링 엘리먼트(114)는 금속으로서 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 커플링부(300), 제 2 커플링부(302), 제 3 커플링부(304), 제 4 커플링부(306) 및 제 5 커플링부(308)를 포함할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the
제 1 커플링부(300)는 하우징 부재(100)와 격벽(110) 사이의 홈(112)에 삽입되며, 그의 길이가 높이보다 상당히 긴 구조를 가질 수 있다. 이러한 제 1 커플링부(300)는 고정 부재(124)에 의해 고정될 수 있다. 구체적으로는, 고정 부재(124)는 하우징 부재(100) 및 격벽(110)에 고정된 상태로 제 1 커플링부(300)를 지지 및 유지시킨다. The
제 2 커플링부(302)는 제 1 커플링부(300)에 수직한 방향으로 하여 제 1 커플링부(300)로부터 길이 연장되며, 제 1 캐비티(102) 내에 수용된다. 이 경우, 제 2 커플링부(302)는 하우징 부재(100) 중 제 1 캐비티(102)에 해당하는 내측면과 이격되어 배열될 수도 있고 상기 내측면에 접촉할 수도 있다. The
제 3 커플링부(304)는 제 1 커플링부(300)에 수직한 방향으로 하여 제 1 커플링부(300)로부터 길이 연장되며, 제 2 캐비티(104) 내에 수용된다. 이 경우, 제 3 커플링부(304)는 하우징 부재(100) 중 제 2 캐비티(104)에 해당하는 내측면과 이격되어 배열될 수도 있고 상기 내측면에 접촉할 수도 있다. 또한, 제 3 커플링부(304)는 제 1 커플링부(300)를 기준으로 하여 제 2 커플링부(302)와 대칭적으로 배열될 수 있다. The
제 4 커플링부(306)는 제 2 커플링부(302)에 수직한 방향으로 하여 제 2 커플링부(302)로부터 길이 연장되며, 제 1 캐비티(102)에 해당하는 하우징 부재(100)의 바닥면 위에 놓일 수 있다. 결과적으로, 제 1 커플링 엘리먼트(114)는 접지된다. The
제 5 커플링부(308)는 제 3 커플링부(304)에 수직한 방향으로 하여 제 3 커플링부(304)로부터 길이 연장되며, 제 2 캐비티(104)에 해당하는 하우징 부재(100)의 바닥면 위에 놓일 수 있다. 결과적으로, 제 1 커플링 엘리먼트(114)는 접지된다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 4 커플링부(306) 및 제 5 커플링부(308)는 금속 스크류(metal screw)를 이용함에 의해 하우징 부재(100)의 바닥면에 고정될 수 있다. 이 경우, 제 1 커플링 엘리먼트(114)가 금속 스크류를 통하여 하우징 부재(100)의 바닥면에 안정적으로 고정되므로, 고정 부재(124)가 존재하지 않을 수도 있다. According to an embodiment of the present invention, the
즉, 제 1 커플링 엘리먼트(114)는 전체적으로 " " 형상을 가지며, 하우징 부재(100)와 전기적으로 연결되어 접지된다. That is, the
전기적인 관점에서 살펴보면, 제 2 커플링부(302)와 제 1 공진기(106) 사이에 E-필드 커플링(310) 및 H-필드 커플링(312)이 발생한다. 물론, 제 3 커플링부(304)와 제 2 공진기(108) 사이에도 E-필드 커플링 및 H-필드 커플링이 발생한다. 여기서, E-필드 커플링은 용량성 커플링(Capacitive coupling)에 해당하고, H-필드 커플링은 유도성 커플링(Inductive coupling)에 해당한다. From an electrical point of view, an
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다중 모드 필터는 제 2 커플링부(302)의 면적 또는 제 3 커플링부(304)의 면적을 조정하여 용량성 커플링을 조절하고, 제 2 커플링부(304)의 높이 또는 제 3 커플링부(304)의 높이를 조정하여 유도성 커플링을 조절한다. 즉, 상기 다중 모드 필터는 제 2 커플링부(302) 또는 제 3 커플링부(304)의 사이즈 또는 높이를 조정하여 공진기들(106 및 108) 사이의 커플링 값을 조절할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the multi-mode filter adjusts the capacitive coupling by adjusting the area of the
도 1 및 도 3에서는 제 2 커플링부(302)와 제 3 커플링부(304)가 대칭적으로 배열되고 동일한 사이즈를 가지는 것으로 도시하였으나, 제 2 커플링부(302)와 제 3 커플링부(304)는 비대칭적으로 배열될 수도 있고 다른 사이즈를 가질 수도 있다. 예를 들어, 제 2 커플링부(302)의 넓이와 제 3 커플링부(304)의 넓이가 다를 수 있다. 즉, 상기 다중 모드 필터는 제 2 커플링부(302)와 제 3 커플링부(304)의 넓이 또는 높이를 적절하게 설정하여 다양한 커플링 값을 구현할 수 있다. 1 and 3, the
도 1을 다시 참조하면, 격벽(110)에는 홈(120, 커플링 윈도우)이 형성될 수 있고, 커플링 윈도우(120)를 통하여 제 2 커플링 엘리먼트(122)가 배열될 수 있다. 다만, 제 1 커플링 엘리먼트(114)를 이용하여 공진기들(106 및 108) 사이의 커플링 값을 충분히 구현할 수 있으므로, 격벽(110)에 커플링 윈도우가 없거나 제 2 커플링 엘리먼트(122)가 존재하지 않을 수 있다. Referring to FIG. 1 again, the
제 1 튜닝 엘리먼트(140)는 예를 들어 금속 볼트일 수 있으며, 도 1(B)에 도시된 바와 같이 커버(101)에 결합된 상태로 제 1 캐비티(102) 내로 수용된다. 다만, 제 1 튜닝 엘리먼트(140)는 하우징 부재(100)의 바닥면에 접촉하지는 않는다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 튜닝 엘리먼트(140)는 제 1 커플링 엘리먼트(114)와 제 1 캐비티(102)에 대응하는 하우징 부재(100)의 내측면 사이에 배열될 수 있다. 특히, 제 1 튜닝 엘리먼트(140)는 제 1 커플링 엘리먼트(114) 중 제 2 커플링부(302)와 직접적으로 마주보는 위치에 배열될 수 있다. 물론, 제 1 튜닝 엘리먼트(140)는 제 1 커플링 엘리먼트(114)와 제 1 공진기(106) 사이에도 배열될 수 있으나, 커플링 효율면에서 제 1 커플링 엘리먼트(114)와 하우징 부재(100)의 내측면에 배열되는 것이 바람직하다. According to one embodiment of the invention, the
위와 같이 제 1 튜닝 엘리먼트(140)를 제 1 커플링 엘리먼트(114)와 하우징 부재(100)의 내측면에 배열시키면 용량성 커플링은 작아지고 유도성 커플링은 그대로 유지되므로, 전체적인 커플링 값은 증가하게 된다. Arranging the
제 1 커플링 엘리먼트(114)를 하우징 부재(100)의 바닥면에 고정시키는 구조로 다중 모드 필터를 구현하면, 기구적 공차가 발생할 수 있다. 이러한 기구적 공차로 인하여 원하는 커플링 값이 구현되지 않을 수 있으나, 본 발명의 다중 모드 필터는 이러한 기구적 공차로 인한 커플링 값의 차이를 제 1 튜닝 엘리먼트(140)를 이용하여 보상할 수 있다. 즉, 본 발명의 다중 모드 필터는 기구적 공차와 관계없이 제 1 튜닝 엘리먼트(140)를 이용하여 항상 원하는 커플링 값을 실현할 수 있다. If a multi-mode filter is implemented in a structure that fixes the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 튜닝 엘리먼트(140)는 커플링 값을 튜닝하기 위하여 도 1(B)에 도시된 바와 같이 커버(101)에 결합된 상태로 상하로 움직일 수 있다. 실제 튜닝 과정에서는, 제 1 튜닝 엘리먼트(140)를 상하로 움직이면서 커플링 값을 조정하고 커플링 값이 원하는 값으로 조정되면 제 1 튜닝 엘리먼트(140)를 해당 위치에 고정시킨다. According to an embodiment of the present invention, the
제 2 튜닝 엘리먼트(142)는 예를 들어 금속 볼트일 수 있으며, 도 1(B)에 도시된 바와 같이 커버(101)에 결합된 상태로 제 2 캐비티(104) 내로 수용된다.다만, 제 2 튜닝 엘리먼트(142)는 하우징 부재(100)의 바닥면과 접촉하지는 않는다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 튜닝 엘리먼트(142)는 제 1 커플링 엘리먼트(114)와 제 2 캐비티(104)에 대응하는 하우징 부재(100)의 내측면 사이에 배열될 수 있다. 특히, 제 2 튜닝 엘리먼트(142)는 제 1 커플링 엘리먼트(114) 중 제 3 커플링부(304)와 직접적으로 마주보는 위치에 배열될 수 있다. 물론, 제 2 튜닝 엘리먼트(142)는 제 1 커플링 엘리먼트(114)와 제 2 공진기(108) 사이에 배열될 수도 있다. According to one embodiment of the invention, the
이러한 제 2 튜닝 엘리먼트(142)는 제 1 튜닝 엘리먼트(140)와 격벽(110)을 중심으로 하여 대칭적으로 배열되면서 동일한 사이즈를 가질 수 있다. 또한, 제 2 튜닝 엘리먼트(142)는 커플링 값을 튜닝하기 위하여 도 1(B)에 도시된 바와 같이 커버(101)에 결합된 상태로 상하로 움직일 수 있다. The
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 튜닝 엘리먼트들(140 및 142)은 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다. 예를 들어, 튜닝 엘리먼트들(140 및 142)이 동일하게 원통형 형상을 가지되, 제 1 튜닝 엘리먼트(140)의 반경이 제 2 튜닝 엘리먼트(142)의 반경보다 클 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the tuning
정리하면, 본 실시예의 다중 모드 필터는 제 1 커플링 엘리먼트(114)를 이용하여 공진기들(106 및 108) 사이의 커플링을 제어하고, 튜닝 엘리먼트들(140 및 142)을 이용하여 커플링 값을 원하는 값으로 튜닝할 수 있다. In summary, the multi-mode filter of this embodiment controls the coupling between the
위에서는, 각 캐비티들(102 및 104)에 하나의 튜닝 엘리먼트(140 또는 142)가 수용되었으나, 일부 캐비티(102 또는 104)에만 튜닝 엘리먼트가 수용될 수도 있고 캐비티(102 또는 104)에 복수의 튜닝 엘리먼트들이 수용될 수도 있다. In the above, one
이하, 본 발명의 다중 모드 필터와 종래의 듀얼 모드 필터를 비교하겠다. Hereinafter, the multimode filter of the present invention and the conventional dual mode filter will be compared.
종래의 듀얼 모드 필터는 커플링 윈도우를 통한 E-필드에 의한 용량성 커플링만 조절하는 방식을 사용하였으며, 그 결과 듀얼 모드 필터에서 커플링 값을 충분하게 구현할 수 없었다. In the conventional dual mode filter, only the capacitive coupling by the E-field is adjusted through the coupling window, and as a result, the coupling value cannot be sufficiently realized in the dual mode filter.
반면에, 본 발명의 다중 모드 필터는 E-필드에 의한 용량성 커플링과 H-필드에 의한 유도성 커플링을 모두 이용하여 공진기들(106 및 108) 사이의 커플링 값을 조절한다. 결과적으로, 본 실시예의 다중 모드 필터는 충분한 커플링 값을 실현할 수 있다. 특히, 제 1 커플링 엘리먼트(114)가 다양한 형태로 구조적 변형이 가능하고 튜닝 엘리먼트들(140 및 142)을 이용하여 커플링 값을 튜닝이 가능하므로, 상기 다중 모드 필터는 원하는 다양한 커플링 값을 실현할 수 있다. On the other hand, the multi-mode filter of the present invention adjusts the coupling value between the
또한, 제 1 커플링 엘리먼트(114)가 금속 스크류에 의해 하우징 부재(100)의 바닥면에 고정되므로, 진동, 극심한 온도 변화, 쇼크 등과 같은 외부 충격이 발생 될지라도 하우징 부재(100)의 바닥면에 안정적으로 고정 유지될 수 있다. 따라서, 외부 충격으로 인한 다중 모드 필터의 특성 저하가 발생되지 않을 수 있다. 다만, 이러한 제 1 커플링 엘리먼트(114)의 구현 방법은 기구적 공차를 유발할 수도 있으나, 본 발명의 다중 모드 필터는 튜닝 엘리먼트들(140 및 142)을 이용하여 기구적 공차에 따른 커플링 차이를 보상한다. In addition, since the
이하, 본 발명의 다중 모드 필터에 대한 실험 결과를 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, the experimental results of the multi-mode filter of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모드 필터에서 튜닝 엘리먼트의 진입 깊이에 따른 삽입 손실(Insertion Loss)을 도시한 도면이다. 구체적으로는, 도 4는 튜닝 엘리먼트의 해당 캐비티로의 진입 깊이(수용 깊이)가 0㎜일 때의 삽입 손실 파형(400)과 진입 깊이가 5㎜일 때의 삽입 손실 파형(402)을 도시하였다. FIG. 4 is a diagram illustrating insertion loss according to an entry depth of a tuning element in a multi-mode filter according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 4 shows the
도 4의 삽입 손실 파형들(400 및 402)을 살펴보면, 손실이 대략적으로 0인 대역에서 진입 깊이가 5㎜일 때의 삽입 손실 파형(402)의 대역폭이 진입 깊이(수용 깊이)가 0㎜일 때의 삽입 손실 파형(400)의 대역폭보다 넓음을 확인할 수 있다. 즉, 튜닝 엘리먼트의 진입 깊이를 조절하여 대역폭의 튜닝이 가능함을 확인할 수 있으며, 도 4에서는 약 8㎒의 대역폭 튜닝(즉, 커플링)이 가능함을 확인하였다. Referring to the
도면으로 도시하지 않았으나, 종래의 듀얼 모드 필터는 2.56㎓의 중심 주파수에 대역폭이 23㎒인 0.89%의 협대역만을 구현함을 확인하였다. 이것은 공진기들 사이에 충분한 커플링이 이루어지지 않기 때문이다. Although not shown in the drawings, it has been confirmed that the conventional dual mode filter implements a narrow band of 0.89% having a bandwidth of 23 MHz at a center frequency of 2.56 kHz. This is because there is not enough coupling between the resonators.
반면에, 본 발명의 다중 모드 필터는 2.56㎓의 중심 주파수에 대역폭이 23㎒보다 상당이 크게 구현됨을 확인하였다. 즉, 본 발명의 다중 모드 필터는 광대역을 구현할 수 있다. 이것은 상기 다중 모드 필터가 E-필드에 의한 용량성 커플링과 H-필드에 의한 유도성 커플링을 모두 이용하여 공진기들(106 및 108) 사이에 충분한 커플링을 실현하였기 때문이다. On the other hand, the multi-mode filter of the present invention was confirmed that the bandwidth is implemented to be larger than 23MHz at the center frequency of 2.56 kHz. That is, the multi-mode filter of the present invention can implement a wide bandwidth. This is because the multi-mode filter has realized sufficient coupling between
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 다른 다중 모드 필터를 도시한 사시도이다. 5 is a perspective view showing a multi-mode filter according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 다중 모드 필터는 하우징 부재(500), 제 1 캐비티(502), 제 2 캐비티(504), 제 1 공진기(506), 제 2 공진기(508), 격벽(510), 제 1 커플링 엘리먼트(514), 제 2 커플링 엘리먼트(516), 제 1 튜닝 엘리먼트(530) 및 제 2 튜닝 엘리먼트(532)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the multi-mode filter of the present embodiment includes a
제 1 커플링 엘리먼트(514)를 제외한 나머지 구성요소들은 제 1 실시예에서와 동일하므로, 이하 동일한 구성요소들에 대한 자세한 설명은 생략한다. Since the remaining components except for the
제 1 커플링 엘리먼트(514)는 전체적으로 " " 형상을 가지며, 제 1 커플링부(520), 제 2 커플링부(522) 및 제 3 커플링부(524)를 포함한다. The
제 1 커플링부(520)는 하우징 부재(500)와 격벽(510) 사이의 홈(512)에 삽입된다. 여기서, 제 1 커플링부(520)는 도시하지 않았지만 제 1 실시예에서와 마찬가지로 고정 부재에 의해 고정되며, 하우징 부재(500)와 물리적으로 분리된다. The
제 2 커플링부(522)는 제 1 커플링부(520)에 수직한 방향으로 하여 제 1 커플링부(520)로부터 길이 연장되며, 제 1 캐비티(502) 내에 수용된다. 여기서, 제 2 커플링부(522)는 하우징 부재(500)의 바닥면 및 측면과 물리적으로 분리된다. The
제 3 커플링부(524)는 제 1 커플링부(520)에 수직한 방향으로 하여 제 1 커플링부(520)로부터 길이 연장되며, 제 2 캐비티(504) 내에 수용된다. 여기서, 제 3 커플링부(524)는 하우징 부재(500)의 바닥면 및 측면과 물리적으로 분리된다. The
즉, 제 1 커플링 엘리먼트(514)는 전기적인 오픈 상태로 캐비티들(502 및 504)로 수용된다. 이 경우, 제 1 실시예에서와 마찬가지로 E-필드 커플링 및 H-필드 커플링이 모두 발생하여 공진기들(506 및 508) 사이의 커플링이 충분히 이루어질 수 있다. That is, the
또한, 제 1 커플링 엘리먼트(514)를 다양한 구조로 변형할 수 있으므로, 본 실시예의 다중 모드 필터는 다양한 커플링 값을 구현할 수 있다. In addition, since the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 튜닝 엘리먼트(530)는 제 1 캐비티(502)에 수용된 상태에서 제 2 커플링부(522)의 후방에 위치할 수 있고, 제 2 튜닝 엘리먼트(532)는 제 2 캐비티(504)에 수용된 상태에서 제 3 커플링부(524)의 후방에 위치할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the
정리하면, 본 발명의 다중 모드 필터는 하우징 부재와 격벽 사이의 홈에 삽입된 상태로 캐비티들로 수용되는 " " 형상의 커플링 엘리먼트를 이용하여 다중 모드를 위한 커플링 값을 충분하게 실현하고, 상기 커플링 엘리먼트의 넓이 및 높이를 조절하여 커플링 값을 다양하게 실현할 수 있다. 여기서, 상기 커플링 엘리먼트는 단락 형태 또는 개방 형태를 가질 수 있다. In summary, the multi-mode filter of the present invention is housed in cavities with a groove inserted between the housing member and the partition wall. Coupling values for multiple modes can be sufficiently realized using coupling elements of the "shape, and the coupling values can be realized in various ways by adjusting the width and height of the coupling elements. It may have a short form or an open form.
또한, 커플링 엘리먼트가 단락 형태인지 개방 형태인지와 관계없이 커플링 엘리먼트와 캐비티에 해당하는 하우징 부재의 내측면 사이에 배열되어 커플링 값을 튜닝할 수 있다. In addition, it is possible to tune the coupling value between the coupling element and the inner side of the housing member corresponding to the cavity, regardless of whether the coupling element is short-circuited or open.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Should be considered to be within the scope of the following claims.
100 : 하우징 부재 102 : 제 1 캐비티
104 : 제 2 캐비티 106 : 제 1 공진기
108 : 제 2 공진기 112 : 홈
114 : 제 1 커플링 엘리먼트 120 : 커플링 윈도우
122 : 제 2 커플링 엘리먼트 124 : 고정 부재
130 : 제 1 모드 132 : 제 2 모드
140 : 제 1 튜닝 엘리먼트 142 : 제 2 튜닝 엘리먼트
500 : 하우징 부재 502 : 제 1 캐비티
504 : 제 2 캐비티 506 : 제 1 공진기
508 : 제 2 공진기 510 : 격벽
512 : 홈 514 : 제 1 커플링 엘리먼트
516 : 제 2 커플링 엘리먼트 520 : 제 1 커플링부
522 : 제 2 커플링부 524 : 제 3 커플링부
530 : 제 1 튜닝 엘리먼트 532 : 제 2 튜닝 엘리먼트100
104: second cavity 106: first resonator
108: second resonator 112: groove
114: first coupling element 120: coupling window
122: second coupling element 124: fixing member
130: first mode 132: second mode
140: first tuning element 142: second tuning element
500
504: second cavity 506: first resonator
508: second resonator 510: partition wall
512
516: second coupling element 520: first coupling portion
522: second coupling portion 524: third coupling portion
530: first tuning element 532: second tuning element
Claims (8)
하우징 부재;
상기 하우징 부재 내에 형성되는 제 1 캐비티 및 제 2 캐비티;
상기 제 1 캐비티에 수용되는 제 1 공진기;
상기 제 2 캐비티에 수용되는 제 2 공진기;
상기 캐비티들 사이에 위치하여 상기 캐비티들을 분리시키는 격벽;
제 1 커플링 엘리먼트; 및
적어도 하나의 튜닝 엘리먼트를 포함하되,
상기 하우징 부재와 상기 격벽 사이에 홈이 형성되고, 상기 제 1 커플링 엘리먼트는 상기 격벽과 교차하는 방향으로 하여 상기 홈에 삽입되며, 상기 제 1 커플링 엘리먼트의 일부분은 상기 제 1 캐비티 내에 배열되고, 상기 제 1 커플링 엘리먼트의 다른 일부분은 상기 제 2 캐비티 내에 배열되며, 상기 튜닝 엘리먼트는 상기 캐비티들 중 적어도 하나의 캐비티에 수용된 상태로 상기 제 1 커플링 엘리먼트와 상기 적어도 하나의 캐비티에 대응하는 상기 하우징 부재의 내측면 사이에서 상기 제 1 커플링 엘리먼트와 마주보도록 배열되는 것을 특징으로 하는 다중 모드 필터. In a multimode filter,
A housing member;
A first cavity and a second cavity formed in the housing member;
A first resonator accommodated in the first cavity;
A second resonator accommodated in the second cavity;
A partition wall disposed between the cavities to separate the cavities;
A first coupling element; And
At least one tuning element,
A groove is formed between the housing member and the partition wall, the first coupling element is inserted into the groove in a direction crossing the partition wall, and a portion of the first coupling element is arranged in the first cavity; And another portion of the first coupling element is arranged in the second cavity, the tuning element corresponding to the first coupling element and the at least one cavity, with the tuning element received in at least one of the cavities. And face the first coupling element between inner surfaces of the housing member.
상기 하우징 부재를 덮는 커버를 더 포함하되,
상기 튜닝 엘리먼트들 중 제 1 튜닝 엘리먼트는 상기 커버에 결합된 상태로 상기 제 1 캐비티 내에 배열되고, 상기 튜닝 엘리먼트들 중 제 2 튜닝 엘리먼트는 상기 커버에 결합된 상태로 상기 제 2 캐비티 내에 배열되며, 상기 튜닝 엘리먼트들은 상기 커버에 결합된 상태로 상하 움직임 가능한 것을 특징으로 하는 다중 모드 필터. The method of claim 1, wherein the multi-mode filter,
Further comprising a cover covering the housing member,
A first tuning element of the tuning elements is arranged in the first cavity coupled to the cover, a second tuning element of the tuning elements is arranged in the second cavity coupled to the cover, And the tuning elements are movable up and down while being coupled to the cover.
상기 홈에 삽입되는 제 1 커플링부;
상기 제 1 커플링부에 수직한 방향으로 하여 상기 제 1 커플링부로부터 길이 연장되며, 상기 제 1 캐비티 내로 수용되는 제 2 커플링부;
상기 제 1 커플링부에 수직한 방향으로 하여 상기 제 1 커플링부로부터 길이 연장되며, 상기 제 2 캐비티 내로 수용되는 제 3 커플링부;
상기 제 2 커플링부와 수직한 방향으로 하여 상기 제 2 커플링부로부터 길이 연장되며, 상기 제 1 캐비티에 해당하는 상기 하우징 부재의 바닥면에 전기적으로 연결되는 제 4 커플링부; 및
상기 제 3 커플링부와 수직한 방향으로 하여 상기 제 3 커플링부로부터 길이 연장되며, 상기 제 2 캐비티에 해당하는 상기 하우징 부재의 바닥면에 전기적으로 연결되는 제 5 커플링부를 포함하되,
상기 제 4 커플링부 및 상기 제 5 커플링부는 접지인 상기 하우징 부재의 바닥면에 금속 스크류를 통하여 연결되고, 상기 제 1 튜닝 엘리먼트는 상기 제 2 커플링부와 상기 제 1 캐비티에 해당하는 하우징 부재의 내측면 사이에 배열되며, 상기 제 2 튜닝 엘리먼트는 상기 제 3 커플링부와 상기 제 2 캐비티에 해당하는 하우징 부재의 내측면 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 다중 모드 필터. The method of claim 3, wherein the first coupling element,
A first coupling part inserted into the groove;
A second coupling part extending in length from the first coupling part in a direction perpendicular to the first coupling part and accommodated in the first cavity;
A third coupling part extending in length from the first coupling part in a direction perpendicular to the first coupling part and received into the second cavity;
A fourth coupling part extending in length from the second coupling part in a direction perpendicular to the second coupling part and electrically connected to a bottom surface of the housing member corresponding to the first cavity; And
A fifth coupling part extending in length from the third coupling part in a direction perpendicular to the third coupling part and electrically connected to a bottom surface of the housing member corresponding to the second cavity;
The fourth coupling portion and the fifth coupling portion are connected via a metal screw to the bottom surface of the housing member which is grounded, and the first tuning element is connected to the housing portion corresponding to the second coupling portion and the first cavity. And a second tuning element arranged between an inner side of a housing member corresponding to the third coupling portion and the second cavity.
상기 홈에 삽입되는 제 1 커플링부;
상기 제 1 커플링부에 수직한 방향으로 하여 상기 제 1 커플링부로부터 길이 연장되며, 상기 제 1 캐비티 내로 수용되는 제 2 커플링부; 및
상기 제 1 커플링부에 수직한 방향으로 하여 상기 제 1 커플링부로부터 길이 연장되며, 상기 제 2 캐비티 내로 수용되는 제 3 커플링부를 포함하되,
상기 제 2 커플링부는 상기 제 1 캐비티에 해당하는 하우징 부재의 내측면과 물리적으로 분리된 상태로 상기 내측면과 상기 제 1 공진기 사이에 배열되고, 상기 제 3 커플링부는 상기 제 2 캐비티에 해당하는 하우징 부재의 내측면과 물리적으로 분리된 상태로 상기 내측면과 상기 제 2 공진기 사이에 배열되며, 상기 제 2 커플링부와 상기 제 3 커플링부는 상기 캐비티들에 해당하는 상기 하우징 부재의 바닥면들과 물리적으로 분리되고, 상기 제 1 튜닝 엘리먼트는 상기 제 2 커플링부와 상기 제 1 캐비티에 해당하는 하우징 부재의 내측면 사이에 배열되며, 상기 제 2 튜닝 엘리먼트는 상기 제 3 커플링부와 상기 제 2 캐비티에 해당하는 하우징 부재의 내측면 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 다중 모드 필터. The method of claim 3, wherein the first coupling element,
A first coupling part inserted into the groove;
A second coupling part extending in length from the first coupling part in a direction perpendicular to the first coupling part and accommodated in the first cavity; And
A third coupling part extending in length from the first coupling part in a direction perpendicular to the first coupling part and received into the second cavity;
The second coupling portion is arranged between the inner surface and the first resonator in a state in which the second coupling portion is physically separated from the inner surface of the housing member corresponding to the first cavity, and the third coupling portion corresponds to the second cavity. The second coupling part and the third coupling part are arranged between the inner surface and the second resonator in a physically separated state from the inner surface of the housing member, the bottom surface of the housing member corresponding to the cavities And the first tuning element is arranged between the second coupling part and the inner side of the housing member corresponding to the first cavity, and the second tuning element is the third coupling part and the first coupling element. A multi-mode filter, characterized in that arranged between the inner side of the housing member corresponding to the two cavity.
하우징 부재;
상기 하우징 부재 내에 형성되는 제 1 캐비티 및 제 2 캐비티;
상기 제 1 캐비티에 수용되는 제 1 공진기;
상기 제 2 캐비티에 수용되는 제 2 공진기;
커플링 엘리먼트; 및
적어도 하나의 튜닝 엘리먼트를 포함하되,
상기 커플링 엘리먼트는 " " 형상을 가지고, 상기 커플링 엘리먼트 중 좌측 절곡 부분은 상기 제 1 캐비티 내에 배열되며, 상기 커플링 엘리먼트 중 우측 절곡 부분은 상기 제 2 캐비티 내에 배열되고, 상기 커플링 엘리먼트와 상기 제 1 공진기 사이에는 E 필드 커플링과 H 필드 커플링이 모두 발생하며, 상기 튜닝 엘리먼트는 상기 캐비티들 중 적어도 하나에 수용된 상태로 상기 커플링 엘리먼트와 마주보도록 배열되는 것을 특징으로 하는 다중 모드 필터. In a multimode filter,
A housing member;
A first cavity and a second cavity formed in the housing member;
A first resonator accommodated in the first cavity;
A second resonator accommodated in the second cavity;
Coupling elements; And
At least one tuning element,
The coupling element is " ", Wherein the left bent portion of the coupling element is arranged in the first cavity, the right bent portion of the coupling element is arranged in the second cavity, and between the coupling element and the first resonator Wherein both E field coupling and H field coupling occur, wherein the tuning element is arranged to face the coupling element in a state accommodated in at least one of the cavities.
상기 하우징 부재를 덮는 커버를 더 포함하되,
상기 튜닝 엘리먼트들 중 제 1 튜닝 엘리먼트는 상기 커버에 결합된 상태로 상기 제 1 캐비티 내에 배열되고, 상기 튜닝 엘리먼트들 중 제 2 튜닝 엘리먼트는 상기 커버에 결합된 상태로 상기 제 2 캐비티 내에 배열되며, 상기 제 1 튜닝 엘리먼트는 상기 제 1 커플링 엘리먼트와 상기 제 1 캐비티에 대응하는 하우징 부재의 내측면 사이에 배열되고, 상기 제 2 튜닝 엘리먼트는 상기 제 1 커플링 엘리먼트와 상기 제 2 캐비티에 대응하는 하우징 부재의 내측면 사이에 배열되며, 상기 튜닝 엘리먼트들은 상기 커버에 결합된 상태로 상하 움직임 가능하고, 상기 튜닝 엘리먼트들은 상기 H 필드 커플링을 가변시키는 것을 특징으로 하는 다중 모드 필터. The method of claim 7, wherein the multi-mode filter,
Further comprising a cover covering the housing member,
A first tuning element of the tuning elements is arranged in the first cavity coupled to the cover, a second tuning element of the tuning elements is arranged in the second cavity coupled to the cover, The first tuning element is arranged between the first coupling element and the inner side of the housing member corresponding to the first cavity, and the second tuning element corresponds to the first coupling element and the second cavity. Arranged between the inner side of the housing member, wherein the tuning elements are movable up and down in engagement with the cover, the tuning elements varying the H field coupling.
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