KR100314085B1 - 유전체 필터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유전체 필터에 관한 것으로, 전기분극을 유기시키는 직사면체 형상의 유전체 몸체부(110)와, 상기 유전체 몸체부(110)의 상면에 상호 등간격으로 평행 이격되어 반원통 형상으로 함몰 성형된 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112)을 포함하여 이루어진 유전체 필터(100)에 있어서, 상기 유전체 몸체부(110)의 상면 및 전후측면을 제외하고 상기 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112)을 비롯한 좌우측면 및 하면에 도금된 도체피복(120)과, 상기 도체피복(120)이 입혀지지 않은 상태로 노출된 상기 유전체 몸체부(110)로부터 발생되는 전자기장을 차폐시키는 차폐판(130)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 따라서, 외부로 노출된 유전체 몸체부(110)의 상면으로부터 발생될 수 있는 전자기장을 차폐시킬 수 있도록 차폐판(130)을 구비시키고, 이 차폐판(130)에 인덕턴스 값을 가변시키는 가변 편(134)을 더 구비시킨 구조로 성형하여 유전체 몸체부(110)의 상면으로부터 유출되는 전자기장을 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부의 전자기장으로부터 악영향을 받을 수 있는 것을 방지할 수 있고, 더불어 가변 편(134)의 굽힘 각도에 따라 가변성 인덕턴스 값을 변화시킬 수 있게 되어 결국 공진기 상호간의 커플링 값을 변하시켜 필터의 주파수 응답을 설계자의 의도대로 자유롭게 바꿀 수 있는 탁월한 효과가 있다.
Description
본 발명은 유전체 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로 노출된 유전체 몸체부의 상면으로부터 발생될 수 있는 전자기장을 차폐시킬 수 있도록 차폐판을 구비시키고, 이 차폐판에 인덕턴스 값을 가변시킬 수 있는 가변 편을 더 구비시킨 구조로 성형한 유전체 필터에 관한 것이다.
일반적으로 유전체 필터(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 원통형상의 공진홀(11)을 구비하며 전계에 의하여 전기분극을 유기시키는 유전체 몸체부(12)와, 상기 유전체 몸체부(12)의 표면에 도금된 도체피복(13)과, 상기 도체피복(13)의 부분 그라인딩(grinding) 가공을 통하여 구비되어 회로기판에 접속되는 입력단자(14) 및 출력단자(15)로 이루어진다.
이때, 상기 복수 개의 공진홀(11)은 상기 유전체 몸체부(12)의 길이방향으로 상호 수평간격을 유지하며 원통형상으로 관통 성형되고, 이 공진홀(11)의 표면은 도체피복(13)으로 도금되어 있다. 여기서, 상기 공진홀(11)의 직경은 유도용량을 갖고, 상기 공진홀(11)의 내주연으로부터 도체피복(13)까지의 거리는 정전용량을 갖는 것이 일반적이다.
그리고, 상기 유전체 몸체부(12)의 길이는 λ/4이며, 이 λ는 통과시키고자 하는 주파수 신호의 파장으로 정의되고, 입력단자(14) 및 출력단자(15)는 회로기판에 납땜 접속되어 사용된다.
한편, 필터는 특정한 주파수 응답특성을 만족시켜야 되는 데, 이 필터의 주파수 특성으로는 미리 결정된 중심 주파수(center frequency)와 대역폭(bandwidth)이 있으며 설계자가 개선시켜야 하는 스톱밴드(stop band) 및 반사손실(return loss) 등이 있다.
최근에는 매우 작은 크기를 갖으며 우수한 특성을 갖는 필터에 대한 요구가 증가함에 따라서 극소화된 크기로서 극대화된 전기적인 특성을 갖는 유전체 필터(10)의 개발에 열중하고 있는 실정이다.
그런데, 종래에는 상술한 바와 같은 유전체 필터(10)의 특성을 유지시키기 위하여 유전체의 Q값을 개선시키거나 공진홀(11)의 수를 증가시켜야만 되는 데, 이러한 구조는 부피가 너무 커지는 단점이 있고, 다른 한편으로 취해지는 트랜스미션 제로(transmission zero)의 추가는 트랜스미션 제로를 구현하기 위하여 유전체 필터(10)의 윗부분에 스크린 프린트된 패턴을 사용해야만 되어 비용상승 및 작업의 복잡성을 유발시키는 단점이 있었다.
한편, 상술한 바와 같은 단점을 극복하기 위한 유전체 필터(20)는 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2는 종래의 다른 예에 따른 유전체 필터를 나타내는 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 종래의 다른 예에 따른 유전체 필터(20)는 전기분극을 유기시키는 직사면체 형상의 유전체 몸체부(21)와, 상기 유전체 몸체부(21)의 상면에 상호 등간격으로 평행 이격되어 반원통 형상으로 함몰 성형된 제 1 공진홈(22a) 및 제 2 공진홈(22b)과, 상기 유전체 몸체부(21)의 상면을 제외하고상기 제 1 공진홈(22a) 및 제 2 공진홈(22b)을 비롯한 모든 면에 도금된 도체피복(23)으로 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 공진홈(22a) 및 제 2 공진홈(22b)의 내주연의 직경은 유도용량을 갖게 된다.
그런데, 상술한 바와 같은 구조를 갖는 유전체 필터(20)는 그 크기 및 부피를 극소화시킬 수 있다는 점에서 매우 효율적인 부품의 탑재를 가능하게 할 수 있지만, 외부로 노출된 유전체 몸체부(21)의 상면으로부터 전자기장이 쉽게 유출되어 오히려 다른 부품에 악영향을 미치거나 다른 외부의 전자기장으로부터 쉽게 영향을 받아 필터의 제기능을 수행하지 못하는 커다란 단점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 유전체 몸체부의 상면으로부터 발생될 수 있는 전자기장을 차폐시킬 수 있도록 차폐판을 구비시키고, 이 차폐판에 인덕턴스 값을 가변시키는 가변 편을 더 구비시킨 구조로 성형하여 유전체 몸체부의 상면으로부터 유출되는 전자기장을 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부의 전자기장으로부터 악영향을 받을 수 있는 것을 방지할 수 있는 유전체 필터를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 일 예에 따른 유전체 필터를 나타내는 부분 탈피(脫皮)를 포함한 사시도.
도 2는 종래의 다른 예에 따른 유전체 필터를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 유전체 필터를 나타내는 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 유전체 필터를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 유전체 필터를 나타내는 등가 회로도.
도 6은 본 발명에 따른 유전체 필터를 설명하기 위한 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 유전체 필터 110 : 유전체 몸체부
111 : 제 1 공진홈 112 : 제 2 공진홈
120 : 도체피복 130 : 차폐판
131 : 상측판 132 : 좌측판
133 : 우측판 134 : 가변 편
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전기분극을 유기시키는 직사면체 형상의 유전체 몸체부와, 상기 유전체 몸체부의 상면에 상호 등간격으로 평행 이격되어 반원통 형상으로 함몰 성형된 제 1 공진홈 및 제 2 공진홈을 포함하여 이루어진유전체 필터에 있어서, 상기 유전체 몸체부의 상면 및 전후측면을 제외하고 상기 제 1 공진홈 및 제 2 공진홈을 비롯한 좌우측면 및 하면에 도금된 도체피복과, 상기 도체피복이 입혀지지 않은 상태로 노출된 상기 유전체 몸체부로부터 발생되는 전자기장을 차폐시키는 차폐판을 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 유전체 필터의 바람직한 실시예를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 유전체 필터를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 유전체 필터를 나타내는 사시도이다.
본 발명에 따른 유전체 필터(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 전기분극을 유기시키는 직사면체 형상의 유전체 몸체부(110)와, 상기 유전체 몸체부(110)의 상면에 상호 등간격으로 평행 이격되어 반원통 형상으로 함몰 성형된 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112)과, 상기 유전체 몸체부(110)의 상면 및 전후측면을 제외하고 상기 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112)을 비롯한 좌우측면 및 하면에 도금된 도체피복(120)과, 상기 유전체 몸체부(110)의 하면에 도금된 도체피복(120)을 부분 그라인딩 가공하여 구현된 입력단자 및 출력단자(미 도시됨)와, 상기 도체피복(120)이 입혀지지 않은 상태로 노출된 상기 유전체 몸체부(110)로부터 발생되는 전자기장을 차폐시키는 차폐판(130)으로 이루어진다.
이때, 상기 차폐판(130)은 상기 유전체 몸체부(110)의 상면을 덮어주는 상측판(131)과, 상기 상측판(131)의 좌우측 끝단으로부터 하측방향으로 절곡 연장되어상기 유전체 몸체부(110)의 좌우측면을 각각 덮어주는 좌측판(132) 및 우측판(133)으로 구성되어 전체적으로 채널형상으로 성형되는 것이 바람직하고, 상기 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112) 사이에 위치된 상기 상측판(131)의 중심으로부터 하측방향으로 절곡 연장되어 그 절곡되는 각도에 따라 인덕턴스 값이 가변되어 커플링 량을 조절할 수 있도록 하는 가변 편(134)을 더 구비한 구조로 이루어진다.
상기 구조로 이루어진 본 발명에 따른 유전체 필터(100)의 작용 및 효과를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 유전체 필터를 나타내는 등가 회로도이고, 도 6은 본 발명에 따른 유전체 필터를 설명하기 위한 그래프이다.
본 발명에 다른 유전체 필터(100)는 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112) 상호간의 커플링과 공진이 발생하는 동작영역에서의 전자기파의 발생을 막는 기능을 갖으며, 상기 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112) 사이에 위치된 상기 상측판(131)의 중심으로부터 하측방향으로 절곡 연장된 가변 편(134)은 그 절곡되는 각도에 따라 인덕턴스 값을 가변하여 커플링 량을 조정할 수 있도록 한다.
즉, 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112) 상호간에 커플링이 발생하는 유전체 몸체부(110)의 윗부분에 그라운드 포텐셜(POTENTIAL)을 갖는 가변 편(134)을 근접시키게 되면 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112) 상호간의 커플링은 인덕티브 커플링이 되어 트랜스미션 제로(TRANSMISSION ZERO)는 도 6에 도시된 바와 같이 통과대역의 상위에 존재하게 된다.
도 5에 도시된 공진기 R1과 R2는 도 4에 도시된 제 1 공진홈(111) 및 제 2공진홈(112)을 나타내며, 커패시터 Ce1과 Ce2는 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112) 사이의 거리에 의해서 결정되는 값이다.
그리고, 가변성 인덕터 Lc2는 가변 편(134)과 유전체 몸체부(110) 사이의 거리에 의해서 변하는 인덕턴스 값을 의미한다. 가변성 인덕턴스 값이 증가하게 되면 공진기 간의 커플링 값이 변하게 되어 필터의 주파수 응답을 설계자의 의도대로 바꿀 수 있게 된다.
즉, 가변 편(134)과 유전체 몸체부(110) 사이의 거리를 조정하여 필터의 주파수 응답특성을 변화시킬 수 있게 되어 튜닝 작업이 더욱 용이해지게 되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 유전체 필터(100)에 의하면, 외부로 노출된 유전체 몸체부(110)의 상면으로부터 발생될 수 있는 전자기장을 차폐시킬 수 있도록 차폐판(130)을 구비시키고, 이 차폐판(130)에 인덕턴스 값을 가변시키는 가변 편(134)을 더 구비시킨 구조로 성형하여 유전체 몸체부(110)의 상면으로부터 유출되는 전자기장을 차폐시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부의 전자기장으로부터 악영향을 받을 수 있는 것을 방지할 수 있고, 더불어 가변 편(134)의 굽힘 각도에 따라 가변성 인덕턴스 값을 변화시킬 수 있게 되어 결국 공진기 상호간의 커플링 값을 변하시켜 필터의 주파수 응답을 설계자의 의도대로 자유롭게 바꿀 수 있는 탁월한 효과가 있다.
Claims (3)
- 전기분극을 유기시키는 직사면체 형상의 유전체 몸체부(110)와, 상기 유전체 몸체부(110)의 상면에 상호 등간격으로 평행 이격되어 반원통 형상으로 함몰 성형된 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112)을 포함하여 이루어진 유전체 필터(100)에 있어서,상기 유전체 몸체부(110)의 상면 및 전후측면을 제외하고 상기 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112)을 비롯한 좌우측면 및 하면에 도금된 도체피복(120)과,상기 도체피복(120)이 입혀지지 않은 상태로 노출된 상기 유전체 몸체부(110)로부터 발생되는 전자기장을 차폐시키는 차폐판(130)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전체 필터(100).
- 제 1 항에 있어서,상기 차폐판(130)은 상기 유전체 몸체부(110)의 상면을 덮어주는 상측판(131)과, 상기 상측판(131)의 좌우측단으로부터 하측방향으로 절곡 연장되어 상기 유전체 몸체부(110)의 좌우측면을 각각 덮어주는 좌측판(132) 및 우측판(133)으로 구성되어 전체적으로 채널형상으로 성형되는 것을 특징으로 하는 유전체 필터(100).
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 1 공진홈(111) 및 제 2 공진홈(112) 사이에 위치된 상기 상측판(131)의 중심으로부터 하측방향으로 절곡 연장되어 그 절곡되는 각도에 따라 인덕턴스 값이 가변되어 커플링 량을 조절할 수 있도록 하는 가변 편(134)을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유전체 필터(100).
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