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KR20160070459A - Synthesis structure of band stop filter with two stop bands and response characteristics variable method using the same - Google Patents

Synthesis structure of band stop filter with two stop bands and response characteristics variable method using the same Download PDF

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KR20160070459A
KR20160070459A KR1020140177431A KR20140177431A KR20160070459A KR 20160070459 A KR20160070459 A KR 20160070459A KR 1020140177431 A KR1020140177431 A KR 1020140177431A KR 20140177431 A KR20140177431 A KR 20140177431A KR 20160070459 A KR20160070459 A KR 20160070459A
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KR
South Korea
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band
stop
filter
resonators
response characteristic
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Ceased
Application number
KR1020140177431A
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Korean (ko)
Inventor
안창수
이주섭
이태학
이강호
남승구
Original Assignee
국방과학연구소
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Publication date
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Abstract

본 발명은 두 개의 저지대역을 갖는 응답특성 가변형 대역저지 마이크로파 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입출력간의 전송선로의 길이를 최소화시켜 기존 구조의 단점을 최소화한 새로운 구조의 이중대역 대역저지 마이크로파 필터의 대역저지 필터 합성 및 응답 특성 가변 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a response characteristic variable band microwave filter having two stop bands, and more particularly, to a dual band microwave filter having a new structure that minimizes the disadvantages of the conventional structure by minimizing the length of a transmission line between input and output Band suppression filter synthesis and response characteristic variable method.

Description

두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조 및 이를 이용한 응답 특성 가변 방법{Synthesis structure of band stop filter with two stop bands and response characteristics variable method using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a band stop filter having two stop bands and a variable response method using the band stop filter.

본 발명은 두 개의 저지대역을 갖는 응답특성 가변형 대역저지 마이크로파 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입출력간의 전송선로의 길이를 최소화시켜 기존 구조의 단점을 최소화한 새로운 구조의 이중대역 대역저지 마이크로파 필터의 대역저지 필터의 합성 구조 및 이를 이용한 응답 특성 가변 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a response characteristic variable band microwave filter having two stop bands, and more particularly, to a dual band microwave filter having a new structure that minimizes the disadvantages of the conventional structure by minimizing the length of a transmission line between input and output Band synthesis filter and a variable response method using the same.

일반적으로 이중대역 대역저지 필터를 설계하는 방법은 서로 다른 단일 저지대역을 갖는 두개의 대역저지 필터를 연속적으로 연결하는 것이다. 이중 대역 저지 필터를 설계하는 방법으로서는 S. H. Han, W. L. Wang, and Y. Fan, "Analysis and design of multiple-band bandstop filters," Progress in Electromagnetics Research, vol. 70, pp. 297-306, 2007을 들 수 있다. Generally, a method for designing a dual-band band-stop filter is to connect two band-stop filters having different single band-stops continuously. As a method for designing a dual band rejection filter, S. H. Han, W. L. Wang, and Y. Fan, "Analysis and design of multiple-band bandstop filters, Progress in Electromagnetics Research, vol. 70, pp. 297-306, 2007.

이에 따르면, 각각 다른 특성의 대역저지 필터를 연결하여 이중의 저지대역을 갖는 필터를 구성한다. 이 경우, 회로를 구성하는 전송선로의 길이가 서로 다른 두개의 필터가 연결됨에 따라 불가피하게 길어지는 단점이 발생한다. According to this, a band-stop filter having different characteristics is connected to constitute a filter having a double stop band. In this case, there is a disadvantage that the length of the transmission line constituting the circuit becomes inevitably longer due to the connection of two filters having different lengths.

또한, 길어진 전송선로 상에서 저지대역을 발생시키기 위해 전송선로와 공진기간의 결합이 반복적으로 발생하게 되면 기판의 두께와 전송선로의 선폭으로 결정되는 전송선로의 특성 임피던스가 설계값과 다른 값을 지닐 수 있게 된다. In addition, if the combination of the transmission line and the resonance period occurs repeatedly in order to generate the stop band on the long transmission line, the characteristic impedance of the transmission line determined by the thickness of the substrate and the line width of the transmission line may have a different value from the design value .

특성 임피던스의 변화는 전체 마이크로파 필터의 반사계수 및/또는 삽입손실에 영향을 미치므로 지양해야 한다. 두 개의 필터를 연속적으로 연결하는 일반적인 방법에서는 이중 저지대역을 구현하기위해 입출력 단자 간에 긴 전송선로를 이용하는 것이 불가피하지만 동시에 전체회로의 특성을 저해시키는 요소이다. The change in the characteristic impedance affects the reflection coefficient and / or insertion loss of the entire microwave filter and should be avoided. In the conventional method of connecting two filters continuously, it is inevitable to use a long transmission line between the input and output terminals to implement the double-stop band, but at the same time, it is an element that hinders the characteristics of the entire circuit.

도 1a는 일반적인 이중 저지대역을 갖는 4차의 대역저지 필터의 결합도이다. 도 1a를 참조하면, 실선(13)은 입력단(11)과 출력단(12)을 연결하는 전송선로를 나타내고, 점선(14)은 전송선로와 공진기(1,2,3,4)간의 결합을 나타낸다. FIG. 1A is a combined view of a fourth-order band-stop filter having a general double-inhibition band. 1A, a solid line 13 indicates a transmission line connecting the input terminal 11 and the output terminal 12, and a dotted line 14 indicates a coupling between the transmission line and the resonator 1, 2, 3, 4 .

전술한 바와 같이 이중대역 대역저지 필터를 구현하기 위해 서로 다른 저지대역을 갖는 두 개의 대역저지 필터를 사용한다. 첫 번째 필터와 두 번째 필터를 연결하기 위한 전송선로가 회로에 덧붙여지게 된다.As described above, two band-stop filters having different stop bands are used to implement a dual band band stop filter. A transmission line for connecting the first filter and the second filter is added to the circuit.

또한, 도 1b는 일반적인 이중 저지대역을 갖는 6차의 대역저지 필터의 결합도이다. 도 1b를 참조하면, 도 1a와 마찬가지로 서로 다른 저지대역을 갖는 두 개의 6차 대역저지 필터를 연결하기 위한 전송선로가 필터 간에 존재한다. 이러한 전송선로가 모든 공진기(1,2,3,4,5,6)와 결합되어야 하므로 필터의 차수가 증가하게 됨에 따라 필터내부의 전송선로의 길이가 증가하는 문제점이 있다. 1B is a coupling diagram of a sixth-order band-stop filter having a general double-inhibition band. Referring to FIG. 1B, as in FIG. 1A, there exists a transmission line between the filters for connecting two 6th-band band-stop filters having different stop bands. Since the transmission line must be coupled to all the resonators 1, 2, 3, 4, 5, and 6, the length of the transmission line inside the filter increases as the degree of the filter increases.

1. 한국공개특허번호 제10-2012-0125191호1. Korean Patent Publication No. 10-2012-0125191 2. 한국등록특허번호 제10-0953408호2. Korean Patent No. 10-0953408

1. 최형석, "2단 대역저지 필터 특성을 갖는 UWB 안테나의 설계법에 관한 연구"강원대학교, 2013년. 1. Choi, Hyung-Suk, "A Study on Design Method of UWB Antenna with Two-Stage Band-stop Filter Characteristics" Kangwon National University, 2013. 2. 이종혁외, "Split-ring 공진기와 spiral 공진기를 이용한 새로운 소형의 마이크로스트립 대역 저지 필터 설계"한국전자파학회논문지 제18권 제7호 통권122호 (2007년 7월)2. Jonghyuk Lee et al., "Design of a New Miniature Microstrip Bandpass Filter Using Split-Ring Resonator and Spiral Resonator", Journal of Korea Electromagnetic Engineering Society, Vol. 18, No. 7 (July 2007)

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 결합행렬을 이용해 종전과는 다른 새로운 결합구조를 갖는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조 및 이를 이용한 응답 특성 가변 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed in order to solve the problem according to the above background art, and a synthesis structure of a band stop filter having two stop bands having a new combination structure different from the previous one using a combination matrix and a variable response method using the same The purpose is to provide.

또한, 본 발명은 특정 공긴지의 공진 주파수를 조정함으로써 가변형 응답 특성을 구현하는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조 및 이를 이용한 응답 특성 가변 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a composite structure of a band-stop filter having two stop bands for realizing a variable response characteristic by adjusting a resonance frequency of a specific ground, and a variable response method using the same.

본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 결합행렬을 이용해 종전과는 다른 새로운 결합구조를 갖는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a synthesis structure of a band stop filter having two stop bands having a new combination structure different from the previous one using a combination matrix.

상기 대역저지 필터의 합성 구조는,The composite structure of the band-

입력단과 출력단을 일직선으로 연결하는 전송선로; 및A transmission line for connecting an input end and an output end in a straight line; And

상기 전송선로의 상하 방향에 대칭으로 배치되어 상기 전송선로와 바로 결합되거나 서로 간에 결합되어 상기 전송선로를 기준으로 상하 방향으로 두개의 저지 대역을 형성하는 다수의 공진기를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a plurality of resonators arranged symmetrically in the vertical direction of the transmission line and directly coupled to the transmission line or coupled to each other to form two blocking bands in the vertical direction with reference to the transmission line.

또한, 상기 다수의 공진기는 4개 또는 6개인 것을 특징으로 할 수 있다.The number of the resonators may be four or six.

또한, 상기 다수의 공진기는 마이크로스트립 라인 공진기인 것을 특징으로 할 수 있다.The plurality of resonators may be microstrip line resonators.

또한, 상기 다수의 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 두 개의 저지대역 사이의 간격을 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.The resonance frequency of the plurality of resonators may be adjusted to change the interval between the two stop bands.

이와 달리, 상기 마이크로스트립 라인 공진기의 공진 주파수 조정은 물리적 길이를 조정하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.Alternatively, the adjustment of the resonance frequency of the microstrip line resonator may be performed by adjusting the physical length.

또한, 상기 대역저지 필터의 합성 구조는, 바렉터를 더 포함하되, 상기 마이크로스트립 라인 공진기의 공진 주파수 조정은 상기 바렉터의 정전용량을 조정함으로써 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The composite structure of the band-stop filter may further include a varactor, wherein resonance frequency adjustment of the microstrip line resonator is performed by adjusting the capacitance of the varactor.

다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조를 이용한 응답 특성 가변 방법에 있어서, 상기 대역저지 필터의 주파수 특성을 위한 반사 영점 및 전달 영점을 계산하는 단계; 상기 반사 영점 및 전달 영점을 이용하여 전력 전달비를 계산하고, 상기 전력 전달비로부터 전달함수를 산출하는 단계; 상기 전달함수로부터 결합 행렬을 산출하는 단계; 상기 결합 행렬에서 특정 인자를 조정하여 상기 대역 저지 필터의 주파수 특성을 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 응답 특성 가변 방법을 제공한다.On the other hand, another embodiment of the present invention is a response characteristic variable method using a composite structure of a band-stop filter having two stop bands, wherein a reflection zero point and a transmission zero point for frequency characteristics of the band- ; Calculating a power transfer ratio using the reflection zero and transfer zero, and calculating a transfer function from the power transfer ratio; Calculating a coupling matrix from the transfer function; And adjusting a frequency characteristic of the band-stop filter by adjusting a specific factor in the combining matrix.

이때, 상기 특정인자는 상기 결합행렬의 대각 원소로서 상기 다수의 공진기의 공진 주파수를 결정하는 인자이며, 상기 대각 원소는 상기 주파수 특성의 설계 중심 주파수와 상기 다수의 공진기의 공진 주파수와의 관계를 나타내는 것을 특징으로 할 수 있다.The diagonal elements represent the relationship between the design center frequency of the frequency characteristic and the resonance frequency of the plurality of resonators, and the diagonal elements represent the resonance frequency of the plurality of resonators as the diagonal elements of the coupling matrix. .

또한, 상기 다수의 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 동일한 저지대역 대역폭을 나타내는 대칭형 버터워스 응답특성을 균일 리플(equi-ripple) 특성을 나타내는 응답특성으로 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, by adjusting the resonance frequencies of the plurality of resonators, the symmetric Butterworth response characteristic representing the same stop band bandwidth can be changed to the response characteristic exhibiting the equi-ripple characteristic.

또한, 상기 다수의 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 동일한 저지대역 대역폭을 나타내는 대칭형 버터워스 응답특성을 서로 다른 특성을 나타내는 저지대역을 가지는 응답특성으로 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.The resonance frequency of the plurality of resonators may be adjusted to change the symmetric Butterworth response characteristic representing the same stop band bandwidth to a response characteristic of a stop band exhibiting different characteristics.

본 발명에 따르면, 이중대역 대역저지 마이크로파 필터를 일반적인 방식과는 다른 새로운 결합구조를 이용해서 전송선로의 길이가 짧은 필터를 합성하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to synthesize a filter having a short length of a transmission line by using a new coupling structure different from that of a general method in a dual band band low-threshold microwave filter.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 필터를 이루고 있는 각 공진기의 공진 주파수를 조정해 얻을 수 있는 여러 주파수 대역폭 및/또는 응답특성으로 인해 응답특성 가변형 이중 대역저지 필터의 설계가 가능하다는 점을 들 수 있다.Further, as another effect of the present invention, it is possible to design a response characteristic variable type dual band rejection filter due to various frequency bandwidths and / or response characteristics obtained by adjusting the resonance frequencies of the respective resonators constituting the filter .

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 다양한 형태의 수신을 원하지 않는 신호의 억제가 가능하다는 점을 들 수 있다. Further, another effect of the present invention is that it is possible to suppress signals that are not desired to be received in various forms.

도 1a는 이중 저지대역을 구현하기 위한 일반적인 4차의 대역저지 필터의 결합도이다.
도 1b는 이중 저지대역을 구현하기 위한 일반적인 6차의 대역저지 필터의 결합도이다.
도 2a는 본 발명의 제 1 일실시예에 따른 이중 저지대역을 구현하는 새로운 결합구조를 갖는 4차 대역저지 필터의 결합도이다.
도 2b는 본 발명의 제 2 일실시예에 따른 이중 저지대역을 구현하는 새로운 결합구조를 갖는 6차 대역저지 필터의 결합도이다.
도 3a는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 버터워스 응답특성을 갖는 4차의 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 일예이다.
도 3b는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 equi-ripple 응답특성을 갖는 4차의 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 다른예이다.
도 3c는 본 발명에 따라 상이한 대역폭의 이중대역에서 서로 다른 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.
도 3d는 본 발명에 따라 두 개의 저지대역 사이의 간격이 변경(증가)된 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 마이크로스트립 라인 구조의 공진기를 이용한 이중대역을 갖는 4차의 대역저지 마이크로파 필터의 개념도이다.
도 5a는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 버터워스 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 및 모의실험 결과곡선을 나타내는 그래프의 일예이다.
도 5b는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 equi-ripple 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 및 모의실험 결과곡선을 나타내는 그래프의 다른 예이다.
도 5c는 본 발명에 따라 상이한 대역폭의 이중대역에서 서로 다른 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 및 모의실험 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.
도 5d는 본 발명에 따라 두 개의 저지대역 사이의 간격이 변경(증가)된 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 및 모의실험 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.
도 6a는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 버터워스 응답특성을 갖는 6차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 일예이다.
도 6b는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 equi-ripple 응답특성을 갖는 6차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.
도 7a는 본 발명에 따라 상이한 대역폭의 이중대역에서 서로 다른 응답특성을 갖는 6차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.
도 7b는 본 발명에 따라 두 개의 저지대역 사이의 간격이 변경(증가)된 응답특성을 갖는 6차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 및 응답 특성 가변을 실행하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
FIG. 1A is a combined view of a general fourth-order band-stop filter for implementing a double-stop band.
FIG. 1B is a combined view of a general 6th order band-stop filter for implementing a double-stop band.
FIG. 2A is a combined view of a fourth-order band-stop filter having a new coupling structure for implementing the double-low band according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a combined view of a sixth-order band blocking filter having a new coupling structure implementing the double-blocking band according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 3A is an example of a graph showing a synthesis result curve of a fourth-order band-stop filter having a Butterworth response characteristic in a dual band of the same bandwidth according to the present invention.
FIG. 3B is another example of a graph showing a synthesis result curve of a fourth-order band-stop filter having an equi-ripple response characteristic in a dual band of the same bandwidth according to the present invention.
FIG. 3C is another example of a graph showing a synthesis result curve of a quadratic dual band band-stop filter having different response characteristics in a dual band of different bandwidths according to the present invention.
FIG. 3D is another example of a graph showing a synthesis result curve of a quadratic dual band band-stop filter having a response characteristic in which an interval between two stop bands is changed (increased) according to the present invention.
4 is a conceptual diagram of a quadrature band suppression microwave filter having a dual band using a resonator of a microstrip line structure according to a third embodiment of the present invention.
5A is an example of a graph showing synthesis and simulation results of a quadratic dual band band-stop filter having a Butterworth response characteristic in the dual band of the same bandwidth according to the present invention.
FIG. 5B is another example of a graph showing a synthesis and simulation result curve of a quadratic dual band band-stop filter having an equi-ripple response characteristic in the dual band of the same bandwidth according to the present invention.
FIG. 5C is another example of a graph showing the synthesis and simulation results of a quadrature dual band band-stop filter having different response characteristics in the dual band of different bandwidth according to the present invention.
FIG. 5D is another example of a graph showing a synthesis and simulation result curve of a quadratic dual band band-stop filter having a response characteristic in which the interval between two stop bands is changed (increased) according to the present invention.
6A is an example of a graph showing a synthesis result curve of a sixth-order dual band band-stop filter having a Butterworth response characteristic in a dual band of the same bandwidth according to the present invention.
FIG. 6B is another example of a graph showing a synthesis result curve of a sixth-order dual band band-stop filter having an equi-ripple response characteristic in a dual band of the same bandwidth according to the present invention.
FIG. 7A is another example of a graph showing a synthesis result curve of a sixth-order dual band band-stop filter having different response characteristics in a dual band of different bandwidths according to the present invention.
FIG. 7B is another example of a graph showing a synthesis result curve of a sixth-order dual band band-stop filter having a response characteristic in which an interval between two stop bands is changed (increased) according to the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of synthesizing a band stop filter having two stop bands according to an embodiment of the present invention and performing a variable response characteristic.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

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 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조 및 이를 이용한 응답 특성 가변 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a band stop filter having two stop bands according to an embodiment of the present invention; FIG.

본 발명의 일실시예에서 마이크로파 필터는, 임의의 차수의 필터, 도파관 및 마이크로스트립 라인 구조 등 응용이 가능한 다른 구조의 필터를 포함한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 상기의 마이크로파 필터로서, 마이크로스트립 라인 구조의 공진기를 사용한 4차의 필터를 예를 들어 설명할 것이다. 그러나 본 발명은 그 필터의 공진기 구조 및/또는 필터의 차수에 구애받지 않음을 미리 밝혀둔다.In one embodiment of the present invention, the microwave filter includes filters of other orders that can be applied, such as any order of filters, waveguides, and microstrip line structures. In a preferred embodiment of the present invention, as the microwave filter, a fourth-order filter using a resonator of a microstrip line structure will be described as an example. However, it should be noted that the present invention does not depend on the resonator structure of the filter and / or the order of the filter.

도 2a는 본 발명의 제 1 일실시예에 따른 이중 저지대역을 구현하는 새로운 결합구조를 갖는 4차 대역저지 필터의 결합도이다. 도 2a를 참조하면, 실선(233)은 전송선로를 나타내고, 점선(234)은 전송선로와 제 1 내지 4 공진기(211,212,213,214)의 결합 혹은 공진기와 공진기간의 결합을 나타낸다. 또한, 전송선로는 입력단(221)과 출력단(222)을 연결한다.FIG. 2A is a combined view of a fourth-order band-stop filter having a new coupling structure for implementing the double-low band according to the first embodiment of the present invention. 2A, a solid line 233 represents a transmission line, and a dotted line 234 represents a coupling of the transmission line and the first to fourth resonators 211, 212, 213, and 214, or a combination of a resonator and a resonance period. In addition, the transmission line connects the input terminal 221 and the output terminal 222.

일반적인 결합구조와는 달리 제 1 내지 제 4 공진기(211,212,213,214)가 전송선로의 두 지점과 결합되어 있기 때문에 일반적인 도 1a에 도시된 4개의 공진기가 전송선로 4개의 지점과 결합되어 있는 구조보다는 전송선로가 짧다는 것을 보여 주고 있다. Since the first through fourth resonators 211, 212, 213, and 214 are coupled to two points of the transmission line, unlike the conventional structure in which the four resonators shown in FIG. 1A are combined with four transmission lines, It is short.

도 2b는 본 발명의 제 2 일실시예에 따른 이중 저지대역을 구현하는 새로운 결합구조를 갖는 6차 대역저지 필터의 결합도이다. 도 2b를 참조하면, 일반적인 결합구조와는 달리 제 1 내지 제 6 공진기(211,212,213,214,215,216)가 전송선로상의 세 지점과 결합되어 있다. 따라서, 도 1b에 도시된 6개의 공진기가 전송선로 6개의 지점과 결합되어 있는 구조보다는 전송선로가 짧다는 것을 보여 주고 있다.FIG. 2B is a combined view of a sixth-order band blocking filter having a new coupling structure implementing the double-blocking band according to the second embodiment of the present invention. 2B, unlike a general coupling structure, first to sixth resonators 211, 212, 213, 214, 215, 216 are coupled to three points on a transmission line. Therefore, it is shown that the transmission line is shorter than the structure in which the six resonators shown in FIG. 1B are combined with six transmission line positions.

부연하면, 도 2a 및 도 2b는 2개의 저지대역을 형성하는 대역 저지 필터의 합성 구조에 대한 개념을 설명한 것이다. In addition, FIGS. 2A and 2B explain the concept of a synthesis structure of a band-stop filter forming two stop bands.

이후 설명에서는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 대역 저지 필터의 합성 구조를 이용하여 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 주파수 응답 특성을 가변하는 방법을 제시한다. In the following description, a method of varying the frequency response characteristic by adjusting the resonance frequency of the resonator using the composite structure of the band-stop filter shown in Figs. 2A and 2B is presented.

본 발명이 적용되는 필터의 주파수 특성을 나타내는 전력전달비(transmitted power ratio)

Figure pat00001
은 다음식과 같이 표현된다.The transmitted power ratio, which represents the frequency characteristic of the filter to which the present invention is applied,
Figure pat00001
Is expressed by the following equation.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, S는 정규화된 복소 주파수(normalized complex frequency),

Figure pat00003
Figure pat00004
은 리플상수,
Figure pat00005
Figure pat00006
는 각각 반사영점과 전달영점을 근으로 가지는 다항식이다. Where S is the normalized complex frequency,
Figure pat00003
and
Figure pat00004
The ripple constant,
Figure pat00005
Wow
Figure pat00006
Are polynomials having a reflection zero point and a transmission zero point, respectively.

리플상수와 다항식은 다음식과 같이 표현된다.Ripple constants and polynomials are expressed as:

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서,

Figure pat00011
은 정규화된 차단 주파수이며,
Figure pat00012
은 차단 주파수에서의 반사손실이다. 또한
Figure pat00013
Figure pat00014
이 필터의 주파수 응답특성을 결정하는 중요한 설계파라미터인 전달영점과 반사영점이다. here,
Figure pat00011
Is a normalized cutoff frequency,
Figure pat00012
Is the return loss at the cut-off frequency. Also
Figure pat00013
Wow
Figure pat00014
The critical design parameters that determine the frequency response of this filter are the transmission zero and the reflection zero.

이러한 전달영점 및 반사영점으로부터 수학식 1의 전력 전달비를 구할 수 있으며, 전력전달비로부터 전달함수

Figure pat00015
를 구할 수 있다. 주파수 응답특성을 나타내는 전달함수로부터 결합행렬을 구하는 방법은 R. J. Cameron, R. Mansour, and C. M. Kudsia, Microwave Filters for Communication Systems: Fundamentals, Design and Applications, Wiley, 2007)에 공지되어 있다.From the transfer zero point and the reflection zero point, the power transfer ratio of Equation (1) can be obtained,
Figure pat00015
Can be obtained. A method for obtaining a coupling matrix from a transfer function representing a frequency response characteristic is known from RJ Cameron, R. Mansour, and CM Kudsia, Microwave Filters for Communication Systems: Fundamentals, Design and Applications, Wiley, 2007).

이를 참조하여 간단히 설명하자면 전력전달 함수

Figure pat00016
는 결합행렬
Figure pat00017
과 다음과 같은 관계식을 만족하며 좌우변의 계수 비교를 통해 결합행렬을 구할 수 있다.In brief, the power transfer function
Figure pat00016
Lt; RTI ID = 0.0 &
Figure pat00017
And the following relation is satisfied, and the coupling matrix can be obtained by comparing the coefficients on the left and right sides.

Figure pat00018
Figure pat00018

여기서

Figure pat00019
은 모두
Figure pat00020
차의 필터에서
Figure pat00021
행렬이며,
Figure pat00022
차라 함은 공진기와 비공진 노드(non-resonating node)의 합이
Figure pat00023
개임을 의미한다 (전술한 6차의 대역저지 필터는 6개의 공진기와 1개의 비공진 노드를 포함하므로 여기서는 7차의 필터로 간주되며,
Figure pat00024
행렬로 표현된다).
Figure pat00025
은 입출력단에 상응하는
Figure pat00026
원소가 1이며 나머지 원소는 모두 0인 행렬이다.
Figure pat00027
는 단위행렬과 유사하게 대각 원소가 1이지만, 입출력단 그리고 비공진 노드에 상응하는 원소는 0인 행렬이다.here
Figure pat00019
All
Figure pat00020
In the car's filter
Figure pat00021
Matrix,
Figure pat00022
The difference is that the sum of the resonator and the non-resonating node
Figure pat00023
(The above-mentioned sixth-order band-stop filter includes six resonators and one non-resonant node, so it is regarded as a seventh-order filter here,
Figure pat00024
Matrix).
Figure pat00025
Corresponds to the input / output stage
Figure pat00026
And the remaining elements are all 0s.
Figure pat00027
Is a matrix in which a diagonal element is 1, similarly to the unit matrix, and an element corresponding to an input / output node and a non-resonant node is 0.

도 3a는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 버터워스 응답특성을 갖는 4차의 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 일예이다. 본 일실시예에서는 모두 4개의 전달영점이 있으며, 각각 두 개의 전달영점이 하나의 주파수에 위치한다.FIG. 3A is an example of a graph showing a synthesis result curve of a fourth-order band-stop filter having a Butterworth response characteristic in a dual band of the same bandwidth according to the present invention. In this embodiment, there are four transfer zeroes, each with two transfer zeroes located at one frequency.

또한, 두 개의 반사영점이 두 쌍의 전달영점 중심에 위치하며 나머지 두 개의 반사영점은 각각 양과 음의 무한대 주파수에 위치한다. 도 3a의 주파수 응답특성을 가지며, 도 2a와 같은 결합구조를 갖는 필터의 결합행렬을 상기에서 기술한 방법을 이용하여 구하면 아래와 같다.In addition, two reflection zeroes are located at the center of the two pairs of transmission zeroes, and the remaining two reflection zeroes are located at positive and negative infinite frequencies, respectively. The coupling matrix of the filter having the frequency response characteristic of FIG. 3A and having the coupling structure as shown in FIG. 2A is obtained by the above-described method.

Figure pat00028
Figure pat00028

도 3a의 주파수 응답특성은 상기 수학식 6의 결합행렬의 특정 인자를 조정함으로써 변경이 가능하다. 결합행렬의 대각 인자는 개별 공진기의 공진 주파수를 결정하는 인자이며, 공진기에 상응하는 결합행렬의 대각원소 (

Figure pat00029
)는 구현하는 응답특성의 설계 중심 주파수와 개별 공진기의 공진 주파수와의 관계를 나타낸다. The frequency response characteristic of FIG. 3A can be changed by adjusting the specific factor of the coupling matrix of Equation (6). The diagonal factor of the coupling matrix is a factor that determines the resonance frequency of the individual resonator, and the diagonal elements of the coupling matrix corresponding to the resonator
Figure pat00029
) Represents the relationship between the design center frequency of the response characteristic to be implemented and the resonance frequency of the individual resonator.

공진기에 상응하는 대각원소가 0인 것은 공진기의 공진주파수가 필터의 설계 중심주파수와 동일한 것을 의미한다. 대각원소가 음의 값을 갖는 것은 공진기의 공진주파수가 필터의 설계 중심주파수보다 높은 것을 의미하며, 대각원소가 양의 값을 갖는 것은 반대의 의미이다. A zero diagonal element corresponding to the resonator means that the resonant frequency of the resonator is equal to the design center frequency of the filter. A diagonal element having a negative value means that the resonance frequency of the resonator is higher than the design center frequency of the filter, and the opposite meaning that the diagonal element has a positive value.

이에 대한 정량적인 관계식은 K. Chen, J. Lee, W. J. Chappell, and D. Peroulis, "Co-design of highly efficient power amplifier and high-Q output bandpass filter," IEEE Trans. on Micorwave Theory and Tech. vol. 61, no. 11, pp. 3940-3950, Nov. 2013에 제시되어 있다. 본 발명에서는 개별 공진기의 공진 주파수 조정을 통하여 다양한 응답특성을 얻는 방법을 제시한다. The quantitative relation for this is described in K. Chen, J. Lee, W. J. Chappell, and D. Peroulis, "Co-design of highly efficient power amplifier and high-Q output bandpass filter," IEEE Trans. on Micorwave Theory and Tech. vol. 61, no. 11, pp. 3940-3950, Nov. 2013. In the present invention, a method of obtaining various response characteristics through adjustment of resonance frequencies of individual resonators is presented.

아래 수학식 7과 같은 결합행렬을 지닌 4차의 대역저지 필터는 두 개의 저지대역이 15dB의 equi-ripple 특성을 지니며 동일한 대역폭을 갖는다. 도 3b는 수학식 7의 결합행렬을 갖는 필터의 응답특성을 보여준다. 도 3b는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 균일 리플(equi-ripple) 응답특성을 갖는 4차의 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 다른예이다.The quadratic band-stop filter having a coupling matrix as shown in Equation (7) below has equal bandwidth of 15 dB equi-ripple characteristic and two band-stop filters. FIG. 3B shows the response characteristic of a filter having a coupling matrix of Equation (7). FIG. 3B is another example of a graph showing a synthesis result curve of a fourth-order band-stop filter having equi-ripple response characteristics in the dual band of the same bandwidth according to the present invention.

Figure pat00030
Figure pat00030

즉, 공진기의 공진주파수를 조정함으로써 동일한 저지대역 대역폭을 나타내는 대칭형 버터워스 응답특성을 균일 리플(equi-ripple) 특성을 나타내는 응답특성으로 변경이 가능하다는 것을 보여주고 있다. That is, by adjusting the resonance frequency of the resonator, it is possible to change the symmetric Butterworth response characteristic representing the same stop band bandwidth to the response characteristic exhibiting the equi-ripple characteristic.

하기의 수학식 8의 결합행렬을 지닌 4차의 대역저지 필터는 두 개의 저지대역이 서로 다른 특성을 가지게 되어 상이한 대역폭을 가지게 되며, 도 3c는 수학식 8의 결합행렬을 갖는 필터의 응답특성을 보여준다. 도 3c는 본 발명에 따라 상이한 대역폭의 이중대역에서 서로 다른 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.The quadratic band-stop filter having a coupling matrix of Equation (8) has different bandwidths because the two blocking bands have different characteristics. FIG. 3C shows the response characteristic of the filter having the coupling matrix of Equation (8) Show. FIG. 3C is another example of a graph showing a synthesis result curve of a quadratic dual band band-stop filter having different response characteristics in a dual band of different bandwidths according to the present invention.

Figure pat00031
Figure pat00031

즉, 도 3c는 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 동일한 저지대역 대역폭을 나타내는 대칭형 버터워스 응답특성을 서로 다른 특성을 나타내는 저지대역을 가지는 응답특성으로 변경이 가능하다는 것을 보여주고 있다.That is, FIG. 3C shows that by adjusting the resonance frequency of the resonator, the symmetric Butterworth response characteristic showing the same stop band bandwidth can be changed to a response characteristic having a stop band showing different characteristics.

하기의 수학식 9의 결합행렬을 지닌 4차의 대역저지 필터는 두 개의 저지대역 사이의 간격이 변경(증가)된 특성을 지니게 되며, 도 3d는 수학식 9의 결합행렬을 갖는 필터의 응답특성을 보여준다. 도 3d는 본 발명에 따라 두 개의 저지대역 사이의 간격이 변경(증가)된 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.The fourth-order band-stop filter having a coupling matrix of Equation (9) has a property that the interval between two blocking bands is changed (increased), and FIG. 3D shows a response characteristic Lt; / RTI > FIG. 3D is another example of a graph showing a synthesis result curve of a quadratic dual band band-stop filter having a response characteristic in which an interval between two stop bands is changed (increased) according to the present invention.

Figure pat00032
Figure pat00032

즉, 도 3d는 공진기의 공진주파수를 조정함으로써 두 개의 저지대역 사이의 간격을 변경하는 것이 가능하다는 것을 보여주고 있다. That is, FIG. 3D shows that it is possible to change the interval between the two stop bands by adjusting the resonance frequency of the resonator.

도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 마이크로스트립 라인 구조의 공진기를 이용한 이중대역을 갖는 4차의 대역저지 마이크로파 필터의 개념도이다. 도 4를 참조하면, 대역저지 마이크로파 필터는 입력단(431), 출력단(432), 마이크로스트립 라인 공진기(433) 등으로 구성된다. 부연하면, 도 4는 도 2a를 기초로 마이크로스트립 라인 공진기를 이용하여 구현한 4차 필터 구조의 일실시예를 나타내며, 이 구조의 필터가 수학식 6 내지 수학식 9의 결합행렬을 구현하였을 때의 주파수 응답특성을 도 5a ~ 도 5d에 나타내었다. 4 is a conceptual diagram of a quadrature band suppression microwave filter having a dual band using a resonator of a microstrip line structure according to a third embodiment of the present invention. 4, the band-stop microwave filter includes an input terminal 431, an output terminal 432, a microstrip line resonator 433, and the like. 4A and 4B show an embodiment of a fourth-order filter structure implemented using a microstrip line resonator based on FIG. 2A. When a filter of this structure implements the combination matrix of Equations 6 to 9 Are shown in Figs. 5A to 5D. Fig.

도 5a는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 버터워스 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 및 모의실험 결과곡선을 나타내는 그래프의 일예이다.5A is an example of a graph showing synthesis and simulation results of a quadratic dual band band-stop filter having a Butterworth response characteristic in the dual band of the same bandwidth according to the present invention.

도 5b는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 equi-ripple 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 및 모의실험 결과곡선을 나타내는 그래프의 다른 예이다.FIG. 5B is another example of a graph showing a synthesis and simulation result curve of a quadratic dual band band-stop filter having an equi-ripple response characteristic in the dual band of the same bandwidth according to the present invention.

도 5c는 본 발명에 따라 상이한 대역폭의 이중대역에서 서로 다른 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 및 모의실험 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.FIG. 5C is another example of a graph showing the synthesis and simulation results of a quadrature dual band band-stop filter having different response characteristics in the dual band of different bandwidth according to the present invention.

도 5d는 본 발명에 따라 두 개의 저지대역 사이의 간격이 변경(증가)된 응답특성을 갖는 4차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 및 모의실험 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다.FIG. 5D is another example of a graph showing a synthesis and simulation result curve of a quadratic dual band band-stop filter having a response characteristic in which the interval between two stop bands is changed (increased) according to the present invention.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 필터의 합성 및 응답 특성 조정은 고차 필터로 확장 적용될 수 있으며, 일례로서 6차 필터에 적용된 경우를 기술한다.In addition, the synthesis of the filter and the adjustment of the response characteristics according to an embodiment of the present invention can be extended to a higher-order filter, and a case where it is applied to a sixth-order filter is described as an example.

도 6a는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 버터워스 응답특성을 갖는 6차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 일예이다. 도 6a의 주파수 응답특성 및 도 2b와 같은 결합구조를 갖는 필터의 결합행렬을 상기에서 기술한 방법을 이용하여 구하면 하기의 수학식 10과 같다.6A is an example of a graph showing a synthesis result curve of a sixth-order dual band band-stop filter having a Butterworth response characteristic in a dual band of the same bandwidth according to the present invention. When the frequency response characteristic of FIG. 6A and the coupling matrix of the filter having the coupling structure as shown in FIG. 2B are obtained using the above-described method, the following equation (10) is obtained.

Figure pat00033
Figure pat00033

상기 수학식의 대각원소 중

Figure pat00034
은 S. Amari, and U. Rosenberg, "New building blocks for modular design of elliptic and self-equalized microwave filter," IEEE Trans. Microwave Theory and Tech.. vol. 54, no. 2, pp. 721-736, Feb. 2004)에서 기술된 바와 같은 비공진 노드의 결합량을 의미하며 결합계수는 0을 갖는다.
Figure pat00035
을 제외한 대각원소는 그 순서대로 1, 2, 3, 4, 5, 6번 공진기의 결합량을 의미한다.Among the diagonal elements of the above equation
Figure pat00034
S. Amari, and U. Rosenberg, "New building blocks for modular design of elliptic and self-equalized microwave filters," IEEE Trans. Microwave Theory and Tech .. vol. 54, no. 2, pp. 721-736, Feb. 2004), and the coupling coefficient has zero.
Figure pat00035
And the diagonal elements except for (1), (2), (3), (4), (5) and (6) in this order.

4차 필터와 유사하게, 고차 필터의 경우도 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 다양한 응답특성을 얻을 수 있다. Similar to the fourth-order filter, various response characteristics can be obtained by adjusting the resonance frequency of the resonator in the case of a higher-order filter.

도 6b는 본 발명에 따라 동일한 대역폭의 이중대역에서 equi-ripple 응답특성을 갖는 6차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다. 부연하면, 아래의 수학식 11과 같은 결합행렬을 지닌 6차의 대역저지 필터는 두 개의 저지대역이 20dB의 균일 리플(equi-ripple) 특성 및 동일한 대역폭을 지니게 되며, 도 6b는 아래 수학식의 결합행렬을 갖는 필터의 응답특성을 보여준다.FIG. 6B is another example of a graph showing a synthesis result curve of a sixth-order dual band band-stop filter having an equi-ripple response characteristic in a dual band of the same bandwidth according to the present invention. In addition, the sixth-order band-stop filter having a coupling matrix as shown in Equation (11) has two equi-ripple characteristics of 20 dB and the same bandwidth, and FIG. It shows the response characteristics of a filter with a coupling matrix.

Figure pat00036
Figure pat00036

도 7a는 본 발명에 따라 상이한 대역폭의 이중대역에서 서로 다른 응답특성을 갖는 6차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다. 하기의 수학식 12와 같은 결합행렬을 지닌 6차의 대역저지 필터는 두 개의 저지대역이 서로 다른 특성을 가지게 되어 상이한 대역폭을 지니게 되며, 도 7a는 하기 수학식의 결합행렬을 갖는 필터의 응답특성을 보여준다.FIG. 7A is another example of a graph showing a synthesis result curve of a sixth-order dual band band-stop filter having different response characteristics in a dual band of different bandwidths according to the present invention. The sixth-order band-stop filter having a coupling matrix as shown in Equation (12) has two different blocking bands having different characteristics, and thus has a different bandwidth. FIG. 7A shows a response characteristic Lt; / RTI >

Figure pat00037
Figure pat00037

도 7b는 본 발명에 따라 두 개의 저지대역 사이의 간격이 변경(증가)된 응답특성을 갖는 6차의 이중대역 대역저지 필터의 합성 결과곡선을 나타내는 그래프의 또 다른 예이다. 하기의 수학식 13과 같은 결합행렬을 지닌 6차의 대역저지 필터는 두 개의 저지대역 사이의 간격이 변경된 특성을 지니게 되며, 도 7b는 아래 수학식 의 결합행렬을 갖는 필터의 응답특성을 보여준다.FIG. 7B is another example of a graph showing a synthesis result curve of a sixth-order dual band band-stop filter having a response characteristic in which an interval between two stop bands is changed (increased) according to the present invention. The sixth-order band-stop filter having a coupling matrix as shown in the following Equation 13 has a characteristic in which the interval between two blocking bands is changed, and FIG. 7B shows a response characteristic of a filter having a coupling matrix of the following equation.

Figure pat00038
Figure pat00038

본 발명의 일실시예로서 도 4에 도시된 바와 같이 4차의 대역저지 필터의 경우 대각인자 결합량의 변화를 위한 마이크로스트립 라인 공진기(433)의 공진 주파수 조정은 물리적 길이를 조정하거나 바렉터(미도시)를 부착한 후 바렉터의 정전용량을 조정함으로써 공진기의 공진주파수를 조정할 수 있다. 4, in the case of the fourth-order band-stop filter, the resonance frequency adjustment of the microstrip line resonator 433 for varying the diagonal coupling amount may be performed by adjusting the physical length, The resonance frequency of the resonator can be adjusted by adjusting the capacitance of the selector.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 및 응답 특성 가변을 실행하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 상기 대역저지 필터의 주파수 특성을 위한 반사 영점 및 전달 영점을 계산한다(단계 S810).FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of synthesizing a band stop filter having two stop bands according to an embodiment of the present invention and performing a variable response characteristic. Referring to FIG. 8, a reflection zero point and a transmission zero point for the frequency characteristic of the band stop filter are calculated (step S810).

반사 영점 및 전달 영점이 구해지면, 이들을 이용하여 전력 전달비를 계산하고, 이 전력 전달비로부터 전달함수를 산출한다(단계 S620).When the reflection zero point and the transmission zero point are obtained, the power transfer ratio is calculated using these values, and the transfer function is calculated from the power transfer ratio (step S620).

전달함수가 산출되면, 이 전달함수로부터 결합 행렬을 산출한다(단계 S630).When the transfer function is calculated, a coupling matrix is calculated from the transfer function (step S630).

산출한 결합 행렬로부터 특정 인자를 조정하여, 주파수 응답 특성을 변경한다(단계 S640,S650).The specific factor is adjusted from the calculated coupling matrix to change the frequency response characteristic (steps S640 and S650).

221: 입력단 222: 출력단
211: 제 1 공진기 212: 제 2 공진기
213: 제 3 공진기 214: 제 4 공진기
215: 제 5 공진기 216: 제 6 공진기
431: 입력단 432: 출력단
433: 마이크로스트립 라인 공진기
221: input stage 222: output stage
211: first resonator 212: second resonator
213: third resonator 214: fourth resonator
215: fifth resonator 216: sixth resonator
431: input terminal 432: output terminal
433: Microstrip line resonator

Claims (10)

입력단과 출력단을 일직선으로 연결하는 전송선로; 및
상기 전송선로의 상하 방향에 대칭으로 배치되어 상기 전송선로와 바로 결합되거나 서로 간에 결합되어 상기 전송선로를 기준으로 상하 방향으로 두개의 저지 대역을 형성하는 다수의 공진기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조.
A transmission line for connecting an input end and an output end in a straight line; And
A plurality of resonators arranged symmetrically in the vertical direction of the transmission line and directly coupled to the transmission line or coupled to each other to form two blocking bands in the vertical direction with reference to the transmission line;
And a band-stop filter having two stop bands.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 공진기는 4개 또는 6개인 것을 특징으로 하는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of resonators are four or six resonators.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 공진기는 마이크로스트립 라인 공진기인 것을 특징으로 하는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조.
The method according to claim 1,
Characterized in that the plurality of resonators are microstrip line resonators. A composite structure of a band stop filter having two stop bands.
제 2 항에 있어서,
상기 다수의 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 두 개의 저지대역 사이의 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조.
3. The method of claim 2,
And the resonance frequency of the plurality of resonators is adjusted to change the interval between the two stop bands.
제 3 항에 있어서,
상기 마이크로스트립 라인 공진기의 공진 주파수 조정은 물리적 길이를 조정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조.
The method of claim 3,
Wherein a resonance frequency of the microstrip line resonator is adjusted by adjusting a physical length of the resonator.
제 3 항에 있어서,
바렉터를 더 포함하되, 상기 마이크로스트립 라인 공진기의 공진 주파수 조정은 상기 바렉터의 정전용량을 조정함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조.
The method of claim 3,
Wherein a resonator frequency of the microstrip line resonator is adjusted by adjusting a capacitance of the varactor, wherein the resonance frequency of the microstrip line resonator is adjusted by adjusting a capacitance of the varactor.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 두 개의 저지대역을 가지는 대역저지 필터의 합성 구조를 이용한 응답 특성 가변 방법에 있어서,
상기 대역저지 필터의 주파수 특성을 위한 반사 영점 및 전달 영점을 계산하는 단계;
상기 반사 영점 및 전달 영점을 이용하여 전력 전달비를 계산하고, 상기 전력 전달비로부터 전달함수를 산출하는 단계;
상기 전달함수로부터 결합 행렬을 산출하는 단계; 및
상기 결합 행렬에서 특정 인자를 조정하여 상기 대역 저지 필터의 주파수 특성을 조정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 응답 특성 가변 방법.
A response characteristic variable method using a combined structure of a band stop filter having two stop bands according to any one of claims 1 to 6,
Calculating a reflection zero point and a transmission zero point for the frequency characteristic of the band stop filter;
Calculating a power transfer ratio using the reflection zero and transfer zero, and calculating a transfer function from the power transfer ratio;
Calculating a coupling matrix from the transfer function; And
Adjusting a frequency characteristic of the band-stop filter by adjusting a specific factor in the combining matrix;
Wherein the response characteristic is variable.
제 7 항에 있어서,
상기 특정인자는 상기 결합행렬의 대각 원소로서 상기 다수의 공진기의 공진 주파수를 결정하는 인자이며, 상기 대각 원소는 상기 주파수 특성의 설계 중심 주파수와 상기 다수의 공진기의 공진 주파수와의 관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 응답 특성 가변 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the specific character is a factor for determining a resonance frequency of the plurality of resonators as a diagonal element of the coupling matrix and the diagonal elements represent a relationship between a design center frequency of the frequency characteristic and a resonance frequency of the plurality of resonators Variable response method.
제 7 항에 있어서,
상기 다수의 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 동일한 저지대역 대역폭을 나타내는 대칭형 버터워스 응답특성을 균일 리플(equi-ripple) 특성을 나타내는 응답특성으로 변경하는 것을 특징으로 하는 응답 특성 가변 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the symmetric Butterworth response characteristic representing the same stop band bandwidth is changed to a response characteristic exhibiting equi-ripple characteristics by adjusting the resonance frequencies of the plurality of resonators.
제 7 항에 있어서,
상기 다수의 공진기의 공진 주파수를 조정함으로써 동일한 저지대역 대역폭을 나타내는 대칭형 버터워스 응답특성을 서로 다른 특성을 나타내는 저지대역을 가지는 응답특성으로 변경하는 것을 특징으로 하는 응답 특성 가변 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the symmetric Butterworth response characteristic indicating the same stop band width is changed to a response characteristic having a stop band indicating different characteristics by adjusting the resonance frequencies of the plurality of resonators.
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