KR102745333B1 - Baand rejection filter for the mobile communications service quality improvement - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대역저지필터에 관한 것으로, 특히 이동통신 등의 공진기를 이용한 고주파 필터에 적용되는 대역저지필터에 있어서, 인턱턴스에 세라믹 유전체를 구비시켜 높은 임피던스를 구현함으로써 우수한 특성을 가지도록 함은 물론 저가격으로 구현할 수 있도록 한 대역저지필터에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 격벽에 의해 복수의 캐비티가 형성되고, 그 일단의 캐비티과 타단의 캐비티에 입력 및 출력 포트가 연결되는 하우징; 상기 캐비티의 바닥으로 입설되는 세라믹 유전체; 상기 유전체의 상측부위에 위치하고, 상기 하우징의 상측을 덮는 덮개에 거치되어 공진 주파수를 조절하는 튜너;를 포함하여 로 구성된다.The present invention relates to a band-stop filter, and more particularly, to a band-stop filter applied to a high-frequency filter using a resonator for mobile communications, etc., which has excellent characteristics by providing a ceramic dielectric in the inductance to implement high impedance, and can be implemented at a low cost.
To this end, the present invention comprises a housing in which a plurality of cavities are formed by partitions, and input and output ports are connected to one end of the cavity and the other end of the cavity; a ceramic dielectric formed into the bottom of the cavity; and a tuner positioned on the upper part of the dielectric and mounted on a cover covering the upper side of the housing to adjust the resonant frequency.
Description
본 발명은 대역저지필터에 관한 것으로, 특히 이동통신 등의 공진기를 이용한 고주파 필터에 적용되는 대역저지필터에 있어서, 인턱턴스에 세라믹 유전체를 구비시켜 높은 임피던스를 구현함으로써 우수한 특성을 가지도록 함은 물론 저가격으로 구현할 수 있도록 한 대역저지필터에 관한 것이다.The present invention relates to a band-stop filter, and more particularly, to a band-stop filter applied to a high-frequency filter using a resonator for mobile communications, etc., which has excellent characteristics by providing a ceramic dielectric in the inductance to implement high impedance, and can be implemented at a low cost.
공진기를 이용한 고주파 필터(DR 필터, 캐비티 필터, 웨이브 가이드 필터 등)는 통상 고주파, 특히 초고주파를 공진하기 위한 일종의 회로통의 구조를 가진다. 일반적인 코일과 콘덴서에 의한 공진회로는 복사손실이 커서 초고주파를 형성하는데 적합지 않다. High-frequency filters using resonators (DR filters, cavity filters, wave guide filters, etc.) usually have a type of circuit structure for resonating high frequencies, especially ultra-high frequencies. A resonant circuit using a general coil and condenser has a large radiation loss and is not suitable for forming ultra-high frequencies.
이에 RF 필터는 다수의 공진기로 구성되는 각 공진기는 도체로 둘러싸인 금속성 원통 또는 직육면체 등의 수용공간(cavity)을 형성하며 그 내부에서 유전체 공진 소자(DR: Dielectric Resonance element) 또는 금속 공진봉으로 구성된 공진 소자를 구비시켜, 고유 주파수의 전자기장만이 존재하게 함으로써, 초고주파의 공진이 가능하게 하는 구조를 가진다.Accordingly, the RF filter is composed of a plurality of resonators, each of which forms a cavity, such as a metallic cylinder or rectangular parallelepiped, surrounded by a conductor, and has a resonance element composed of a dielectric resonance element (DR) or a metal resonance rod inside, thereby allowing only the electromagnetic field of the natural frequency to exist, thereby having a structure that enables ultra-high frequency resonance.
이와 같이, 공진기를 이용한 고주파 필터는 그 주파수 대역의 필터링 특성에 따라서 크게 대역통과필터(BPF: Band Pass Filter) 및 대역저지필터(BRF : Band Rejection Filter)로 크게 구분할 수 있다. In this way, high-frequency filters using resonators can be broadly classified into band pass filters (BPFs) and band rejection filters (BRFs) depending on the filtering characteristics of their frequency bands.
여기서, 대역저지필터는 대역차단필터 또는 대역스탑필터(band stop tilter) 등으로도 불린다.Here, the band-stop filter is also called a band-stop filter or a band-stop tilter.
이러한 대역저지필터의 일예로서, 등록특허 제10-0992089호(대역 저지 필터)에서는 도1에 도시된 바와같이, As an example of such a band-stop filter, as shown in Fig. 1 in the registered patent No. 10-0992089 (band-stop filter),
공진봉(30)과, Resonance peak (30),
내부에 상기 공진봉(30)이 위치되는 수용공간(14)을 형성하며, 상기 수용공간(14)의 형성시 상기 수용공간(14)의 내부 폭에서 상단부의 적어도 일부가 하단부보다 더 좁은 다단의 형태로 구성하는 하우징(10)과,A housing (10) that forms a receiving space (14) in which the resonance rod (30) is positioned inside, and is configured in a multi-stage shape in which at least a portion of the upper part of the inner width of the receiving space (14) is narrower than the lower part when forming the receiving space (14),
상기 공진봉(30)을 장착하며 상기 하우징(10)의 하부와 결합하며, 상기 하우징(10)과 결합시에 상기 공진봉(30)이 상기 수용공간(14) 내부에 삽입되는 형태로 조립되며, 상기 수용공간(14)의 바닥면을 형성하는 하부 커버(20)와,The resonance rod (30) is mounted and combined with the lower part of the housing (10), and when combined with the housing (10), the resonance rod (30) is inserted into the receiving space (14), and is assembled, and the lower cover (20) forms the bottom surface of the receiving space (14),
상기 수용공간(14) 및 상기 수용공간 내부의 상기 공진봉(30)에 의해 형성되는 공진기와 커플링되게 상기 하우징에 미리 설정된 홈 내에 설치되어, 상기 대역 저지 필터의 신호 입력단 및 출력단 사이에 연결되는 전송선로(50)와,A transmission line (50) connected between the signal input terminal and output terminal of the band-stop filter, installed in a groove preset in the housing to be coupled with the resonator formed by the above-mentioned receiving space (14) and the above-mentioned resonator rod (30) inside the above-mentioned receiving space,
상기 전송선로(50)가 설치되는 상기 하우징(10)의 홈을 밀폐하기 위한 밀폐 커버(20)로 구성된 대역저지필터를 제안하였다.A band-stop filter is proposed, which comprises a sealing cover (20) for sealing a groove of the housing (10) in which the transmission line (50) is installed.
이러한 종래기술에 의한 대역저지필터는 LC 공진에 의해 차단 주파수를 설계하는데, 상기 공진봉(30)의 길이는 인덕턴스(L)에 주로 영향을 주며, 공진봉(30)과 수용공간(14) 사이에 형성되는 간격은 커패시턴스(C)에 밀접한 영향을 준다.The band-stop filter according to this prior art designs the cutoff frequency by LC resonance, and the length of the resonant rod (30) mainly affects the inductance (L), and the gap formed between the resonant rod (30) and the receiving space (14) closely affects the capacitance (C).
공진기에서 요구되는 메인공진모드(TEM) 외에 기생공진모드(TE,TM)의 발생을 억제하기 위해서는 커패시턴스를 높이고 인덕턴스를 줄이는 방향으로 설계하여야 하고, 또한 수용공간(14) 자체에서 발생하는 기생공진모드를 억제하기 위해서는 수용공간(14)의 크기를 가급적 작게 설계하여야 한다.In order to suppress the occurrence of parasitic resonance modes (TE, TM) other than the main resonance mode (TEM) required in the resonator, the design should be done in the direction of increasing the capacitance and reducing the inductance, and in order to suppress the parasitic resonance mode occurring in the accommodation space (14) itself, the size of the accommodation space (14) should be designed as small as possible.
그런데, 이러한 하우징(10)에 캐비티(cavity) 형태로 인덕턴스와 커패시턴스를 구성하는 경우에 전체적인 부피가 커질 수 밖에 없어서 설치의 불편함은 물론 설치공간을 많이 차지하는 문제점이 있고, 아울러 제조비용 및 설치비용이 증가하는 단점이 있다.However, when configuring the inductance and capacitance in the form of a cavity in such a housing (10), the overall volume inevitably becomes large, which causes inconvenience in installation and takes up a lot of installation space, and also has the disadvantage of increasing manufacturing and installation costs.
또한, 수용공간(14) 자체에서 발생하는 기생공진모드을 억제하기 위하여 수용공간(14)의 크기를 가급적 작게 설계하지만, 이로 인하여 임피던스가 낮아지게 되어 특성이 매우 저하되는 단점이 있다.In addition, in order to suppress the parasitic resonance mode occurring in the receiving space (14) itself, the size of the receiving space (14) is designed to be as small as possible, but this has the disadvantage of lowering the impedance and greatly degrading the characteristics.
즉, 인턱턴스와 커패시턴스를 구현하는 것을 기초로 높은 임피던스와 낮은 임피던스의 수용공간을 가지는 구조로 구현되어 있고, 임피던스의 차가 클수록 또한 수용공간을 많이 가질수록 특성이 향상되지만, 기생공진모드를 억제하기 위하여 수용공간(14)의 크기를 작게하는 경우에 임피던스까지 작아지게 되어 특성이 매우 저하되는 단점을 가지게 되는 것이다..That is, it is implemented with a structure having a high impedance and low impedance accommodation space based on implementing inductance and capacitance, and the larger the difference in impedance and the more accommodation space there is, the better the characteristics are. However, in order to suppress the parasitic resonance mode, if the size of the accommodation space (14) is made small, the impedance also becomes small, which has the disadvantage of greatly deteriorating the characteristics.
<선행기술문헌><Prior art literature>
1. 대한민국 등록특허 제10-0992089호1. Republic of Korea registered patent no. 10-0992089
(대역 저지 필터)(band-stop filter)
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 인덕턴스와 커패시터 턴스의 임피던스 차이를 크게 하면서도 수용공간의 크기를 줄여서 특성의 향상 및 소형화를 이루도록 하는데, 이를 위해서 인덕턴스에 세라믹 유전체를 추가함으로써 세라믹의 유전율에 의해 커패시턴스와 임피던스를 높여 특성을 향상시킴은 물론 이러한 특성을 저가격으로 구현할 수 있도록 하는 대역저지필터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention aims to solve such conventional problems by providing a band-stop filter which increases the impedance difference between the inductance and capacitor while reducing the size of the accommodation space, thereby improving the characteristics and miniaturizing the filter. To this end, a ceramic dielectric is added to the inductance, thereby increasing the capacitance and impedance by the permittivity of the ceramic, thereby improving the characteristics, and also enables such characteristics to be implemented at a low cost.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대역저지필터는, In order to achieve the above purpose, the band-stop filter according to the present invention is
대역저지필터에 있어서,In the band-stop filter,
격벽에 의해 복수의 캐비티가 형성되고, 그 일단의 캐비티과 타단의 캐비티에 입력 및 출력 포트가 연결되는 하우징;A housing in which a plurality of cavities are formed by a bulkhead, and input and output ports are connected to one end of the cavity and the other end of the cavity;
상기 캐비티의 바닥으로 입설되는 세라믹 유전체;A ceramic dielectric placed on the bottom of the cavity;
상기 유전체의 상측부위에 위치하고, 상기 하우징의 상측을 덮는 덮개에 거치되어 공진 주파수를 조절하는 튜너;를 포함하여 로 구성된 것을 특징으로 한다,It is characterized by comprising a tuner, which is located on the upper part of the above dielectric and is mounted on a cover covering the upper part of the housing to adjust the resonant frequency;
또한, 상기 세라믹 유전체의 상단부위는 평평하게 형성되어 있고, 상기 튜너의 하단부위도 상기 세라믹 유전체의 상단부위와 서로 대향하도록 평평하게 형성되어, 세라믹 유전체의 상단부위와 튜너의 하단 부위의 간격을 조절함으로써 커플링 양을 조절하도록 구성된다.In addition, the upper part of the ceramic dielectric is formed flat, and the lower part of the tuner is also formed flat so as to face the upper part of the ceramic dielectric, so that the coupling amount is controlled by controlling the gap between the upper part of the ceramic dielectric and the lower part of the tuner.
또한, 상기 세라믹 유전체의 외측표면 일부분은 금속으로 도금된다.Additionally, a portion of the outer surface of the ceramic dielectric is plated with metal.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 대역저지필터는, 인턱턴스에 세라믹 유전체를 구비시켜 높은 임피던스를 구현함으로써 우수한 특성을 가지도록 함은 물론 더욱 소형화될 수 있어 저가격으로 구현이 가능한 장점이 있다.The band-stop filter according to the present invention configured in this manner has the advantage of being able to be implemented at a low cost because it has excellent characteristics by implementing high impedance by providing a ceramic dielectric in the inductance, and can be further miniaturized.
도1은 종래기술에 의한 대역저지필터의 구조를 보인 도.
도2는 본 발명에 적용되는 하우징의 구조를 보인 도.
도3은 세라믹 유전체의 단면 구조를 보인 도.
도4는 튜너의 구조를 보인 도.
도5는 세라믹 유전체가 캐비티에 장착된 상태를 보인 평면 사진.
도6은 캐비티내에 장착된 세라믹 필터의 단면 구조를 보인 도.
도7은 세라믹 필터의 상측에 튜너가 위치한 상태를 보인 도.
도8은 세라믹 필터와 튜너가 위치한 상태의 단면도.
도9는 하우징을 덮는 덮개에 튜너가 회전가능하도록 거치된 상태를 보인 도.
도10은 본 발명의 단면 구조도.
도11 및 도12는 본 발명에 의한 주파수의 특성을 보인 파형도.
도13 및 도14는 대역저지필터가 적용되기 전 및 적용된 후의 입력신호 파형도.
도15 및 도16은 대역저지필터가 적용된 후의 출력신호 파형도.
도17은 본 발명의 대역저지필터의 적용에 의해 40dB의 대역저지가 이루어진 상태의 파형도.Figure 1 is a diagram showing the structure of a band-stop filter according to prior art.
Figure 2 is a diagram showing the structure of a housing applied to the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the cross-sectional structure of a ceramic dielectric.
Figure 4 is a diagram showing the structure of a tuner.
Figure 5 is a plan view showing the ceramic dielectric mounted in the cavity.
Figure 6 is a diagram showing the cross-sectional structure of a ceramic filter mounted within a cavity.
Figure 7 shows a state where the tuner is located on the upper side of the ceramic filter.
Figure 8 is a cross-sectional view showing the ceramic filter and tuner in place.
Figure 9 is a drawing showing a state where the tuner is mounted so as to be rotatable on a cover covering the housing.
Figure 10 is a cross-sectional structural diagram of the present invention.
Figures 11 and 12 are waveform diagrams showing frequency characteristics according to the present invention.
Figures 13 and 14 are input signal waveforms before and after the band-stop filter is applied.
Figures 15 and 16 are output signal waveforms after a band-stop filter is applied.
Figure 17 is a waveform diagram showing a state in which a band stop of 40 dB is achieved by applying the band stop filter of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above-mentioned objects, features and advantages are described in detail below with reference to the attached drawings, so that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can easily practice the technical idea of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. The terms used in the present invention are selected from the most widely used general terms possible while considering the functions of the present invention, but these may vary depending on the intention of engineers working in the field, precedents, the emergence of new technologies, etc.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. Additionally, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in such cases, their meanings will be described in detail in the description of the relevant invention.
따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the terms and the overall content of the present invention, rather than simply the names of the terms.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. However, the embodiments of the present invention exemplified below may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
도2는 본 발명에서 적용된 대역저지필터의 하우징(100) 구조를 보인 도로서, 내부가 소정의 간격으로 격벽(110)에 의해 구획되어 일정 형상의 캐비티(120)가 형성되고, 이러한 캐비티(120)는 순차적으로 연이어 형성되면서 복수개가 형성되며, 상기 격벽(110)은 도체로 이루어져 있다.FIG. 2 is a diagram showing the structure of a housing (100) of a band-stop filter applied in the present invention, in which the interior is divided by partition walls (110) at predetermined intervals to form cavities (120) of a predetermined shape, and a plurality of such cavities (120) are formed sequentially and consecutively, and the partition walls (110) are made of a conductor.
상기 하우징(100)의 양측에는 캐비티(120)들의 내측으로 각각 급전루프를 형성하여 일정 주파수를 입력 및 유도된 전계를 출력하는 입력 및 출력포트(140,150)가 구비되어 있다.On both sides of the housing (100), input and output ports (140, 150) are provided to form a power supply loop inside each of the cavities (120) to input a certain frequency and output an induced electric field.
즉, 입력포트(140)는 외부로부터 주파수를 입력하기 위해 일단의 캐비티(120)와 전기적으로 연결되고, 출력포는(150)는 타단의 캐비티에 전기적으로 연결되어 내부에서 필터링된 주파수를 출력하게 된다.That is, the input port (140) is electrically connected to one end of the cavity (120) to input a frequency from the outside, and the output port (150) is electrically connected to the other end of the cavity to output a frequency filtered internally.
또한, 상기 입력 및 출력포트(140)(150)는 각각 급전루프와 접속되며, 입력급전루프는 입력 포트(140)로부터 들어오는 신호를 첫 번째 세라믹 유전체(200)에 전달하고, 출력급전루프는 마지막 세라믹 유전체(200)로부터 캐비티(120)를 통과하여 필터링된 신호를 수신하여 출력 포트(150)를 통해 외부로 전달한다.In addition, the input and output ports (140)(150) are each connected to a power supply loop, and the input power supply loop transmits a signal coming from the input port (140) to the first ceramic dielectric (200), and the output power supply loop receives a signal filtered through the cavity (120) from the last ceramic dielectric (200) and transmits it to the outside through the output port (150).
즉, 급전루프는 하우징의 캐비티(120) 내에서 입력 및 출력포트(140)(150)와 각각 연결되며, 원하는 대역의 신호만 저지하도록 입출력되는 전자파를 유도하는 것이다.That is, the power supply loop is connected to the input and output ports (140) and (150) within the cavity (120) of the housing, respectively, and induces electromagnetic waves to be input and output so as to block only signals of the desired band.
여기서, 캐비티(120)의 형상은 정사각형 공동이나 원형 공동과 같이 등대칭성을 갖는 육면체나 원기둥 형태로 형성될 수 있으며, 내부는 전기적 성능을 안정화하고 전도성을 최대화하기 위해 은도금 처리할 수 있다.Here, the shape of the cavity (120) can be formed in a hexahedron or cylinder shape with isosymmetrical shape, such as a square cavity or a circular cavity, and the interior can be silver-plated to stabilize electrical performance and maximize conductivity.
또한, 하우징(100)은 그 상측부위를 개폐하는 덮개(130)를 갖는다.Additionally, the housing (100) has a cover (130) that opens and closes its upper portion.
이 경우 하우징(100)과 그 덮개(130)는 상호 대응하는 위치에 다수의 나사구멍을 형성하여 나사 결합방식으로 결합할 수 있고, 혹은 용접이나 납땜, 접착제 등의 방법으로 고정할 수도 있다.In this case, the housing (100) and its cover (130) can be joined by a screw connection method by forming a number of screw holes at corresponding positions, or can be fixed by welding, soldering, adhesive, or other methods.
세라믹 유전체(200)는 저면이 캐비티(120) 바닥면에 각각 부착되며, 원기둥형의 사방 외주연에 캐비티(120)들 간의 모드 결합을 유도하는 자계가 형성된다.The ceramic dielectric (200) is attached to the bottom surface of each cavity (120), and a magnetic field that induces mode coupling between the cavities (120) is formed on the outer periphery of the cylinder.
즉, 세라믹 유전체(200)는 도6에서와 E-field와 H-field가 x축, y축에 동일한 패턴으로 형성된다. x축에 생긴 모드를 x축모드, y축에 생긴 모드를 y축 모드라 하면 두 모드는 90도의 각도를 유지하므로 독립적 모드(Orthogonal mode)가 된다.That is, the ceramic dielectric (200) is formed with the same pattern of E-field and H-field in the x-axis and y-axis as in Fig. 6. If the mode generated in the x-axis is called the x-axis mode and the mode generated in the y-axis is called the y-axis mode, the two modes maintain a 90-degree angle and thus become independent modes (orthogonal modes).
여기서, 세라믹 유전체(200)가 x축 및 y축으로 대칭구조를 갖게 하면 두 모드 사이 결합이 생기지 않는다. 세라믹 유전체 공진기(200)의 x축과 y축의 대칭성 파괴(Perturbation)를 만들면 세라믹 유전체(200) 내에서 공진하는 x축모드와 y축 모드는 서로 결합이 일어난다.Here, if the ceramic dielectric (200) has a symmetrical structure along the x-axis and y-axis, no coupling occurs between the two modes. If the symmetry of the x-axis and y-axis of the ceramic dielectric resonator (200) is broken (perturbation), the x-axis mode and the y-axis mode resonating within the ceramic dielectric (200) are coupled to each other.
세라믹 유전체 공진기(200)의 외측표면 일부에는 금 등의 금속에 의해 도금되어 있게 되고, 이러한 금속 도금에 의해 노치(notch)가 발생하게 되어 대역저지특성이 매우 우수하게 된다.A portion of the outer surface of the ceramic dielectric resonator (200) is plated with a metal such as gold, and a notch is created by this metal plating, resulting in excellent band-stopping characteristics.
그리고, 도3에서와 같이 세라믹 유전체(200)의 중심축 상에는 상하방향으로 관통된 홀(230)이 형성될 수 있고, 이 경우 지지부(210)를 캐비티(120)의 바닥에 먼저 일체로 형성시킨 다음, 지지부(210)보다 구경이 큰 헤드(220)를 볼트 등에 의해 지지부(210)에 고정시킬 수 있을 것이며, 이러한 경우 불필요한 다른 스퓨리어스 모드를 제거할 수 있을 뿐만 아니라 입출력 단에서의 결합계수를 증대시킬 수 있고, 아울러 x, y 축 모드의 공진 주파수에서 공진할 때 Q(Quality factor) 값을 증가시킬 수 있다.And, as in FIG. 3, a hole (230) penetrating in the vertical direction can be formed on the central axis of the ceramic dielectric (200), and in this case, the support (210) can be first integrally formed on the bottom of the cavity (120), and then a head (220) having a larger diameter than the support (210) can be fixed to the support (210) using a bolt or the like. In this case, not only can unnecessary other spurious modes be removed, but also the coupling coefficient at the input/output terminal can be increased, and furthermore, the Q (Quality factor) value can be increased when resonating at the resonance frequency of the x, y axis mode.
상기 헤드(220)는 지지부(210) 보다 직경이 크고, 상부면이 평평하며, 튜너(300)의 디스크(310)의 직경과 동일하게 형성된다.The above head (220) has a larger diameter than the support (210), has a flat upper surface, and is formed to have the same diameter as the disk (310) of the tuner (300).
도4에 도시한 바와같이, 상기 튜너(300)는 크게 디스크(310)와 볼트부(320)로 구성된다.As shown in Fig. 4, the tuner (300) is largely composed of a disk (310) and a bolt part (320).
상기 볼트부(320)는 합성수지재로 형성되는데, 외측에 나사산이 형성되고, 상단부위에는 렌치를 삽입하여 볼트부(320)를 회전시키기 위한 홈부(330)가 형성되어 있게 된다.The above bolt part (320) is formed of a synthetic resin material, has screw threads formed on the outside, and has a groove (330) formed on the upper part for inserting a wrench to rotate the bolt part (320).
커패시터 도체로 된 디스크(310)는 원반형태의 몸체를 가지게 되는데, 저면부위는 평평하게 형성되어 있다.The disk (310) made of a capacitor conductor has a disc-shaped body, and the bottom surface is formed flat.
따라서, 상기 튜너(300)는 도7에서와 같이 디스크(310)가 하측을 향하여 상기 세라믹 유전체(200)의 상측에 위치하게 되며, 도8에서와 같이 디스크(310)가 세라믹 유전체(200)의 헤드(220)의 상부면에 접촉하거나 또는 거리를 형성하면서 이격되며, 이러한 튜너(300)의 볼트부(320)는 도9에서와 같이 덮개(130)를 관통하여 덮개(130)에 거치됨으로써 회전에 의해 헤드(220)의 간격이 조절된다.Accordingly, the tuner (300) is positioned on the upper side of the ceramic dielectric (200) with the disk (310) facing downward as shown in FIG. 7, and the disk (310) contacts the upper surface of the head (220) of the ceramic dielectric (200) or is spaced apart while forming a distance as shown in FIG. 8, and the bolt part (320) of the tuner (300) penetrates the cover (130) as shown in FIG. 9 and is mounted on the cover (130), thereby adjusting the gap of the head (220) by rotation.
이러한 간격 조절에 의해 임피던스와 커패시턴스의 조절이 가능하게 되는 것이다.This spacing adjustment makes it possible to control impedance and capacitance.
즉, 세라믹 유전체(200)에 의해 커패시턴스가 증가함은 물론 임피던스도 크게 증가함으로써 특성이 향상되고, 또한 한정된 공간에서의 커패시턴스도 증가시킬 수 있는 것이다. That is, not only is the capacitance increased by the ceramic dielectric (200), but the impedance is also greatly increased, thereby improving the characteristics, and also the capacitance in a limited space can be increased.
도10은 튜너(300)의 볼트부(320)가 덮개(130)에 지지되면서 상측으로 관통되어 노출된 상태와, 세라믹 유전체(200)의 상측부위에 위치하게 된다.Fig. 10 shows a state in which the bolt portion (320) of the tuner (300) is exposed by penetrating upward while being supported by the cover (130) and is positioned on the upper portion of the ceramic dielectric (200).
따라서, 입력 포트(140)를 통해 입력된 신호는 급전 루프로 인가된 다음 첫 번째 세라믹 유전체(200)에 전위와 전류 흐름을 발생시켜 캐비티(120) 사이에 전계(Electric Field)와 자계(Magnetic Field)를 형성하며, 이 전자계 성분은 다음 세라믹 유전체로 전달되고, 이러한 과정을 거쳐 출력 포트(150)를 통해 출력된다.Accordingly, a signal input through the input port (140) is applied to the power loop and then generates a potential and current flow in the first ceramic dielectric (200), thereby forming an electric field and a magnetic field between the cavities (120), and this electromagnetic field component is transmitted to the next ceramic dielectric and, through this process, is output through the output port (150).
이때, 각 세라믹 유전체(200)를 통과하는 신호 주파수는 캐비티(120)와 세라믹 유전체(200), 그리고 튜너(300)의 간격과 길이에 의해 인턱턴스와 커패시턴스(capacitance) 값에 따라 결정되어 주파수 저지대역이 결정되며, 또한 세라믹 유전체(200)에 의해 임피던스가 증가하게 된다.At this time, the signal frequency passing through each ceramic dielectric (200) is determined by the inductance and capacitance values according to the spacing and length of the cavity (120), the ceramic dielectric (200), and the tuner (300), and the frequency stop band is determined, and the impedance also increases due to the ceramic dielectric (200).
도11 및 도12는 본 발명의 대역저지필터에 의해 입력 및 출력 주파수의 특성을 보인 도로서, 도11에서와 같이 수신 신호에 대해 세라믹 유전체(200)에 의한 임피던스의 증가로 인덕턴스 구간에서 매우 높은 임피던스를 구현함으로써 급격한 기울기를 가져서 특성이 매우 향상된 상태를 보여준다.Figures 11 and 12 are graphs showing the characteristics of input and output frequencies by the band-stop filter of the present invention. As in Figure 11, the impedance due to the ceramic dielectric (200) increases for the received signal, thereby implementing a very high impedance in the inductance section, thereby showing a state in which the characteristics are greatly improved by having a steep slope.
마판가지로 도12에서와 같이 전송 신호에 대해서도 급격한 기울기에 의해 그 특성이 매우 향상되며, 아울러 수신 신호와 입력 신호에는 세라믹 유전체(200)의 표면에 도금된 금속막에 의해 노치(Notch)가 형성되어 더욱 우수한 감쇄특성을 보여준다.As in Fig. 12, the characteristics of the transmission signal are greatly improved by the steep slope, and in addition, the reception signal and the input signal show even better attenuation characteristics by forming a notch by the metal film plated on the surface of the ceramic dielectric (200).
여기서 세라믹 유전체(200)의 유전율이 높을 수록 더 작은 크기에서 더욱 우수한 감쇄특성을 가지게 되며, 세라믹 유전체(200)의 유전율과 금속막의 크기 및 형태는 구현하려는 근접 감쇄특성에 따라 결정된다.Here, the higher the permittivity of the ceramic dielectric (200), the better the attenuation characteristics are in a smaller size, and the permittivity of the ceramic dielectric (200) and the size and shape of the metal film are determined according to the proximity attenuation characteristics to be implemented.
도13은 본 발명의 대역저지필터를 적용하지 않은 상태에서의 중계기의 입력 특성파형도이고, 도14는 본 발명의 대역저지필터가 적용된 상태의 중계기의 입력 특성파형도로서, 대역저지필터를 적용하지 않은 상태에서 이동통신 중계기로의 2.1GHz 입력주파수에 불협화신호가 포함되어 있지만, 대역저지필터를 적용한 상태에서는 블협화신호가 억제된 상태를 보여준다.FIG. 13 is an input characteristic waveform diagram of a repeater in a state where the band stop filter of the present invention is not applied, and FIG. 14 is an input characteristic waveform diagram of a repeater in a state where the band stop filter of the present invention is applied. In the state where the band stop filter is not applied, a dissonant signal is included in the 2.1 GHz input frequency to the mobile communication repeater, but in the state where the band stop filter is applied, the dissonant signal is suppressed.
즉, WCDMA 대역인 2165~2170MHz의 신호만 입력되고, LTE 대역인 2150~2165MHz)에 대한 신호를 억제하게 된다.That is, only signals in the WCDMA band of 2165 to 2170 MHz are input, and signals in the LTE band of 2150 to 2165 MHz are suppressed.
또한, 도15는 본 발명의 대역저지필터를 적용하지 않은 상태에서의 중계기의 출력 특성파형도이고, 도16은 본 발명의 대역저지필터가 적용된 상태의 중계기의 출력 특성파형도로서, 이도 마찬가지로 대역저지필터를 적용하지 않은 상태에서 이동통신 중계기로의 2.1GHz 입력주파수에 불협화신호가 포함되어 있지만, 대역저지필터를 적용한 상태에서는 블협화신호가 억제된 상태를 보여준다.In addition, FIG. 15 is an output characteristic waveform diagram of a repeater in a state where the band stop filter of the present invention is not applied, and FIG. 16 is an output characteristic waveform diagram of a repeater in a state where the band stop filter of the present invention is applied. Likewise, in a state where the band stop filter is not applied, a dissonant signal is included in the 2.1 GHz input frequency to the mobile communication repeater, but in a state where the band stop filter is applied, the dissonant signal is suppressed.
이로 인하여 원할한 이동통신 서비스의 품질이 개선됨을 알 수 있다.This will help to improve the quality of mobile communication services.
아울러 도17(a)는 LTE 1.8GHz의 이동통신 신호에 대해 본 발명의 대역저지필터를 적용하기 전의 신호 특성을 보인 파형도이고, 도17(b)는 대역저지필터를 적용한 상태에서의 신호 특성을 보인 파형도로서, 본 발명의 대역거지필터를 적용한 경우에는 양쪽 통과밴드에 최소 40dB 정도의 안정적인 대역저지효과를 가지게 된 것을 보여준다.In addition, Fig. 17(a) is a waveform diagram showing the signal characteristics before applying the band-stop filter of the present invention to the LTE 1.8 GHz mobile communication signal, and Fig. 17(b) is a waveform diagram showing the signal characteristics in a state where the band-stop filter is applied, showing that when the band-stop filter of the present invention is applied, a stable band-stop effect of at least 40 dB is achieved in both pass bands.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. While specific portions of the present invention have been described in detail above, it will be apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
100 : 하우징
110 : 격벽
120 : 캐비티
130 : 덮개
140 : 입력포트
150 : 출력포트
200 : 세라믹 유전체
210 : 지지부
220 : 헤드
230 : 홀
300 : 튜너
310 : 디스크
320 : 볼트부100 : Housing
110 : Bulkhead
120 : Cavity
130 : Cover
140 : Input port
150 : Output port
200 : Ceramic dielectric
210 : Support
220 : Head
230 : Hall
300 : Tuner
310 : Disk
320 : Bolt section
Claims (3)
격벽에 의해 복수의 캐비티가 형성되고, 그 일단의 캐비티과 타단의 캐비티에 입력 및 출력 포트가 연결되는 하우징;
상기 캐비티의 바닥으로 입설되는 세라믹 유전체;
상기 유전체의 상측부위에 위치하고, 상기 하우징의 상측을 덮는 덮개에 거치되어 공진 주파수를 조절하는 튜너;를 포함하며,
상기 세라믹 유전체의 상단부위는 평평하게 형성되면서 중심축 상에는 상하방향으로 관통된 홀이 형성되고, 상기 튜너의 하단부위도 상기 세라믹 유전체의 상단부위와 서로 대향하도록 평평하게 형성되어, 세라믹 유전체의 상단부위와 튜너의 하단 부위의 간격을 조절함으로써 커플링 양을 조절하도록 구성됨과 아울러
상기 세라믹 유전체의 외측표면 일부분은 금으로 도금된 것을 특징으로 하는 대역저지필터.In the band-stop filter,
A housing in which a plurality of cavities are formed by a bulkhead, and input and output ports are connected to one end of the cavity and the other end of the cavity;
A ceramic dielectric placed on the bottom of the cavity;
A tuner is located on the upper part of the above dielectric and is mounted on a cover covering the upper part of the housing to adjust the resonant frequency;
The upper part of the ceramic dielectric is formed flat and a hole is formed penetrating in the upper and lower directions on the central axis, and the lower part of the tuner is also formed flat so as to face the upper part of the ceramic dielectric, thereby controlling the amount of coupling by controlling the gap between the upper part of the ceramic dielectric and the lower part of the tuner.
A band-stop filter characterized in that a portion of the outer surface of the ceramic dielectric is plated with gold.
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