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KR101616768B1 - Waveguide resonator filter with notch - Google Patents

Waveguide resonator filter with notch Download PDF

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KR101616768B1
KR101616768B1 KR1020140083291A KR20140083291A KR101616768B1 KR 101616768 B1 KR101616768 B1 KR 101616768B1 KR 1020140083291 A KR1020140083291 A KR 1020140083291A KR 20140083291 A KR20140083291 A KR 20140083291A KR 101616768 B1 KR101616768 B1 KR 101616768B1
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dielectric
assembly
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block
waveguide
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김종철
김승완
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주식회사 릿치마이크로웨이브
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    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
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    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
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Abstract

본 발명은 너치가 형성된 유전체 도파관 필터에 관한 것으로, 유전체 도파관 필터는, 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하여 제 1 방향으로 전자기파를 전달하는 제 1 유전체 조립체, 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하여 제 2 방향으로 전자기파를 전달하는 제 2 유전체 조립체 및 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하고 제 1 유전체 조립체의 출력단과 제 2 유전체 조립체의 입력단 사이에 위치하여 제 1 유전체 조립체로부터 출력되는 전자기파의 전달 방향을 전환하여 제 2 유전체 조립체에 입력하는 연결 유전체 조립체를 포함하되, 제 1 유전체 조립체의 일 측면과 제 2 유전체 조립체의 일 측면은 접촉하여 형성되고, 접촉면에 구비된 커플링(coupling)을 통해 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록과 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록을 서로 전기적으로 연결함으로써 너치(notch)를 형성한다.A dielectric waveguide filter includes a first dielectric assembly including at least one dielectric block for transferring electromagnetic waves in a first direction, at least one dielectric block, And at least one dielectric block disposed between the output end of the first dielectric assembly and the input end of the second dielectric assembly for switching the direction of the electromagnetic wave output from the first dielectric assembly, 2 dielectric assembly, wherein one side of the first dielectric assembly and one side of the second dielectric assembly are formed in contact with each other, and the coupling of the first dielectric assembly The dielectric block constituting the first dielectric block and the dielectric block constituting the second dielectric block By electrically connected to form a notch (notch).

Description

너치가 형성된 유전체 도파관 필터{Waveguide resonator filter with notch}A waveguide resonator filter with notch,

본 발명은 유전체 공진기에 관한 것으로, 특히 복수 개의 유전체 공진기를 적층하여 조립함으로써 형성된 유전체 도파관(waveguide)에 관한 것이다.The present invention relates to a dielectric resonator, and more particularly, to a dielectric waveguide formed by laminating and assembling a plurality of dielectric resonators.

무선 이동 통신 서비스가 대중화됨에 따라 무선 중계 장치에 대한 수요가 증대하고 있으며, 특히 소형/경량화된 중계 장치에 대한 요구가 급증하고 있다. 유전체 공진기(dielectric resonator)는 유전체 공진 특성을 가진 전자 소자로서, 통신 장비 및 기지국과 중계기와 같은 RF(radio frequency) 장치의 부품으로서 널리 이용되고 있다. 정보 통신 기술이 비약적으로 발전하면서 다양한 주파수 대역을 활용한 휴대용 장비가 증가 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 소형화와 높은 파워에서도 동작이 가능하며, 주파수의 온도 안정성이 높은 필터에 대한 수요가 증가하고 있다.As the wireless mobile communication service becomes popular, the demand for the wireless relay device is increasing, and in particular, a demand for a small / light relay device is increasing rapidly. A dielectric resonator is an electronic device having dielectric resonance characteristics, and is widely used as a component of an RF (radio frequency) device such as a communication device, a base station, and a repeater. As the information and communication technology has developed dramatically, portable equipment utilizing various frequency bands is on the increase. With this trend, it is possible to operate in a compact size and a high power, and a demand for a filter having a high temperature stability of frequency is increasing.

유전체 공진기 또는 유전체 세라믹 필터는 이러한 요구에 매우 적합하기 때문에 RF 장치의 부품으로서 널리 이용되고 있다. 유전체 공진기는 일반적인 LC 회로를 이용한 필터에 비해 고주파에서도 공진 특성이 우수하고, 주파수의 온도 안정성이 높을 뿐만 아니라 높은 동작파워를 견딜 수 있다는 장점이 있다. 이하에서 제시되는 선행기술문헌은 유전체 공진기의 분류와 이러한 공진기에서의 공진 주파수, 공진 모드 및 활용 방법에 대해 소개하고 있다.Dielectric resonators or dielectric ceramic filters are widely used as components of RF devices because they are well suited to this demand. The dielectric resonator has a resonance characteristic at a high frequency as compared with a filter using a general LC circuit, has a high temperature stability of frequency, and is able to withstand high operating power. The following prior art documents disclose the classification of dielectric resonators and their resonance frequencies, resonance modes, and utilization methods.

이러한 환경 하에서, 현재는 주파수 특성과 파워(power)가 우수한 금속의 캐비티(cavity) 필터가 사용되고 있으나 시장의 흐름은 크기와 무게가 작고 상대적으로 가격이 저렴한 필터를 요구하는 방향으로 나아가고 있다.Under such circumstances, a cavity filter of a metal having excellent frequency characteristics and power is currently used, but the flow of the market is moving toward a demand for a filter having a small size and a relatively small weight and a relatively low price.

마이크로 웨이브에서의 유전체 공진기, 홍의석, 전기학회논문지 32,3('83.3) pp.22-27 ISSN 1975-8359 KCI 등재, 대한전기학회, 1983. A dielectric resonator in microwave, Hong Seok, The Institute of Electrical Engineers 32, 3 ('83 .3) pp.22-27 ISSN 1975-8359 KCI list, KIEE, 1983.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 종래의 일 방향의 적층형 유전체 도파관 필터가 크기 및 길이가 증가하는 물리적인 제약을 극복하고, 인접하지 않은 유전체 블록 간의 너치를 구현함에 있어서 제조 공정상의 어려움을 해소하며, 특정 주파수 대역에 대한 감쇄 성능의 향상이 용이하지 않은 문제점을 해결하고자 한다.It is an object of the present invention to overcome the physical limitation of the size and length of a conventional single-layered dielectric waveguide filter and to solve difficulties in manufacturing process in realizing the gap between adjacent dielectric blocks And it is difficult to improve the attenuation performance for a specific frequency band.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터는, 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하여 제 1 방향으로 전자기파를 전달하는 제 1 유전체 조립체; 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하여 제 2 방향으로 전자기파를 전달하는 제 2 유전체 조립체; 및 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하고, 상기 제 1 유전체 조립체의 출력단과 상기 제 2 유전체 조립체의 입력단 사이에 위치하여 상기 제 1 유전체 조립체로부터 출력되는 전자기파의 전달 방향을 전환하여 상기 제 2 유전체 조립체에 입력하는 연결 유전체 조립체;를 포함하되, 상기 제 1 유전체 조립체의 일 측면과 상기 제 2 유전체 조립체의 일 측면은 접촉하여 형성되고, 접촉면에 구비된 커플링(coupling)을 통해 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록을 서로 전기적으로 연결함으로써 너치(notch)를 형성한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a dielectric waveguide filter comprising: a first dielectric assembly including at least one dielectric block to transmit an electromagnetic wave in a first direction; A second dielectric assembly including at least one dielectric block to transfer electromagnetic waves in a second direction; And at least one dielectric block disposed between an output end of the first dielectric assembly and an input end of the second dielectric assembly for switching the direction of transmission of electromagnetic waves output from the first dielectric assembly, The first dielectric assembly being formed in contact with one side of the first dielectric assembly and one side of the second dielectric assembly being in contact with the first dielectric assembly through a coupling provided on the contact surface, A notch is formed by electrically connecting the dielectric block constituting the first dielectric block and the dielectric block constituting the second dielectric block to each other.

일 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 서로 정반대로서, 상기 제 1 유전체 조립체와 상기 제 2 유전체 조립체는 유전체 블록의 적층 방향과 평행하게 부착되고, 상기 연결 유전체 조립체는 상기 제 1 유전체 조립체의 출력단과 상기 제 2 유전체 조립체의 입력단에 연접하여 부착됨으로써, 유전체 조립체의 적층 방향에 따라 전자기파의 전달 방향을 'ㄷ'자 모양으로 유도한다.In the dielectric waveguide filter according to an embodiment, the first direction and the second direction are opposite to each other, and the first dielectric assembly and the second dielectric assembly are attached parallel to the stacking direction of the dielectric block, The dielectric assembly is attached to the output end of the first dielectric assembly and the input end of the second dielectric assembly to induce the transmission direction of the electromagnetic wave in a 'C' shape according to the stacking direction of the dielectric assembly.

일 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 너치는 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록 중 서로 접촉한 유전체 블록들 간에 커플링 패턴(coupling pattern)을 통해 형성됨으로써 소정 주파수 대역의 감쇄를 유도한다.In the dielectric waveguide filter according to an embodiment, the nug is a coupling pattern between the dielectric blocks constituting the first dielectric assembly and the dielectric blocks constituting the second dielectric assembly, Thereby inducing attenuation of a predetermined frequency band.

일 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 짝수인 경우, 대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 개수는 2 개이며, 상기 연결 유전체 조립체의 적층 높이는 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이 및 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이의 합과 같도록 형성될 수 있다.In the dielectric waveguide filter according to an embodiment, when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an even number, symmetric frequency band attenuation is induced, and the number of dielectric blocks constituting the connecting dielectric assembly The lamination height of the connecting dielectric assembly may be equal to the sum of the height of the dielectric block constituting the first dielectric assembly and the height of the dielectric block constituting the second dielectric assembly.

일 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 홀수인 경우, 비대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 개수는 1 개이며, 상기 연결 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이는 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이 및 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이의 합과 같도록 형성될 수 있다.In the dielectric waveguide filter according to an embodiment, when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an odd number, asymmetric frequency band attenuation is induced, and the number of dielectric blocks constituting the connecting dielectric assembly The height of the dielectric block constituting the connection dielectric assembly may be equal to the sum of the height of the dielectric block constituting the first dielectric assembly and the height of the dielectric block constituting the second dielectric assembly .

일 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링은 감쇄하고자 하는 주파수 특성에 따라 인덕터(inductor) 결합 또는 커패시터(capacitor) 결합을 통해 형성될 수 있다.In the dielectric waveguide filter according to an embodiment, the coupling may be formed through an inductor coupling or a capacitor coupling according to a frequency characteristic to be attenuated.

일 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 유전체 블록은, 내측으로 유전 물질이 충진되고 외측으로 도전 코팅층이 형성된 구형 도파관(rectangular waveguide)으로서, 적어도 둘 이상의 유전체 블록이 적층되는 경우 유전체 블록 간의 접합면에 커플링 윈도우(coupling window)를 형성함으로써 적층된 유전체 블록을 따라 상기 전자기파를 연속적으로 전달한다.In the dielectric waveguide filter according to an embodiment of the present invention, the dielectric block is a rectangular waveguide having a dielectric material filled inward and a conductive coating layer formed outside, and when at least two or more dielectric blocks are stacked, Thereby forming a coupling window on the surface to continuously transfer the electromagnetic wave along the stacked dielectric block.

일 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 제 1 유전체 조립체 및 상기 제 2 유전체 조립체를 각각 구성하는 유전체 블록의 개수는 상기 전자기파의 공진 주파수 특성을 고려하여 결정될 수 있다.In the dielectric waveguide filter according to an embodiment, the number of dielectric blocks constituting each of the first dielectric assembly and the second dielectric assembly may be determined in consideration of the resonance frequency characteristic of the electromagnetic wave.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 도파관 필터는, 적어도 하나의 단위(unit) 유전체 블록을 포함하여 제 1 방향으로 전자기파를 전달하는 제 1 유전체 조립체; 적어도 하나의 단위 유전체 블록을 포함하여 상기 제 1 방향과 평행하되 전자기파의 전달 방향이 반대인 제 2 방향으로 전자기파를 전달하는 제 2 유전체 조립체; 및 1 개 또는 2 개의 유전체 블록으로 구성되어, 상기 제 1 유전체 조립체의 출력단과 상기 제 2 유전체 조립체의 입력단 사이에 연접하여 부착되어, 상기 제 1 유전체 조립체로부터 출력되는 전자기파의 전달 방향을 전환하여 상기 제 2 유전체 조립체에 입력함으로써, 유전체 조립체의 적층 방향에 따라 전자기파의 전달 방향을 'ㄷ'자 모양으로 유도하는 연결 유전체 조립체;를 포함하되, 상기 제 1 유전체 조립체의 일 측면과 상기 제 2 유전체 조립체의 일 측면은 접촉하여 형성되고, 접촉면에 구비된 커플링(coupling)을 통해 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록을 서로 전기적으로 연결함으로써 너치(notch)를 형성한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a dielectric waveguide filter comprising: a first dielectric assembly including at least one unit dielectric block for transmitting an electromagnetic wave in a first direction; A second dielectric assembly including at least one unit dielectric block to transmit electromagnetic waves in a second direction that is parallel to the first direction but opposite in direction of electromagnetic wave propagation; And one or two dielectric blocks connected in series between an output end of the first dielectric assembly and an input end of the second dielectric assembly for switching the direction of the electromagnetic wave output from the first dielectric assembly, And a connection dielectric assembly for directing the direction of transmission of the electromagnetic waves in a " C " shape according to the stacking direction of the dielectric assembly by being input to the second dielectric assembly, wherein a side of the first dielectric assembly, And a dielectric block constituting the first dielectric assembly and a dielectric block constituting the second dielectric assembly are electrically connected to each other through a coupling provided on a contact surface to form a notch ).

다른 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 너치는 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 단위 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 단위 유전체 블록 중 서로 접촉한 단위 유전체 블록들 간에 커플링 패턴(coupling pattern)을 통해 형성됨으로써 소정 주파수 대역의 감쇄를 유도한다.In the dielectric waveguide filter according to another embodiment of the present invention, the nug is formed between a unit dielectric block constituting the first dielectric assembly and a unit dielectric block constituting the second dielectric assembly, coupling pattern to induce attenuation of a predetermined frequency band.

다른 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 짝수인 경우, 대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체는 2 개의 유전체 블록으로 구성되며, 상기 연결 유전체 조립체의 적층 높이는 상기 단위 유전체 조립체의 높이의 2 배로 형성될 수 있다.In the dielectric waveguide filter according to another embodiment, when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an even number, a symmetric type frequency band attenuation is induced, and the connecting dielectric assembly is composed of two dielectric blocks And the stack height of the connecting dielectric assembly may be formed to be twice the height of the unit dielectric assembly.

다른 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 홀수인 경우, 비대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체는 1 개의 유전체 블록으로 구성되며, 상기 연결 유전체 조립체를 구성하는 1 개의 유전체 블록의 높이는 상기 단위 유전체 조립체의 높이의 2 배가 되도록 형성될 수 있다.In the dielectric waveguide filter according to another embodiment, when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an odd number, asymmetrical frequency band attenuation is induced, and the connecting dielectric assembly is composed of one dielectric block And the height of one dielectric block constituting the connection dielectric assembly may be formed to be twice the height of the unit dielectric assembly.

다른 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링은 감쇄하고자 하는 주파수 특성에 따라 인덕터(inductor) 결합 또는 커패시터(capacitor) 결합을 통해 형성될 수 있다.In the dielectric waveguide filter according to another embodiment, the coupling may be formed through an inductor coupling or a capacitor coupling according to a frequency characteristic to be attenuated.

다른 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 단위 유전체 블록은, 내측으로 유전 물질이 충진되고 외측으로 도전 코팅층이 형성된 구형 도파관(rectangular waveguide)으로서, 적어도 둘 이상의 단위 유전체 블록이 적층되는 경우 단위 유전체 블록 간의 접합면에 커플링 윈도우(coupling window)를 형성함으로써 적층된 단위 유전체 블록을 따라 상기 전자기파를 연속적으로 전달한다.In the dielectric waveguide filter according to another embodiment of the present invention, the unit dielectric block is a rectangular waveguide having a dielectric material filled inward and a conductive coating layer formed in the outer side. When at least two or more unit dielectric blocks are stacked, And a coupling window is formed on the joint surfaces between the blocks to continuously transmit the electromagnetic waves along the unit dielectric block.

다른 실시예에 따른 상기 유전체 도파관 필터에서, 상기 제 1 유전체 조립체 및 상기 제 2 유전체 조립체를 각각 구성하는 단위 유전체 블록의 개수는 상기 전자기파의 공진 주파수 특성을 고려하여 결정될 수 있다.In the dielectric waveguide filter according to another embodiment, the number of unit dielectric blocks constituting each of the first dielectric assembly and the second dielectric assembly may be determined in consideration of the resonance frequency characteristic of the electromagnetic wave.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 유전체 도파관 필터를 포함하는 통신 중계 장치를 제공할 수 있다.Meanwhile, another embodiment of the present invention can provide a communication repeater including the dielectric waveguide filter.

본 발명의 실시예들에 따르면, 접힌/굽은 형태의 적층형 유전체 도파관 필터를 설계함으로써 도파관 필터의 크기 및 길이를 크게 감소시킬 수 있고, 전기적으로 인접하지 않으나 물리적으로 인접한 유전체 블록 간에 커플링 패턴을 형성함으로써 정밀하고 소형화된 도파관 필터의 제작이 가능하며, 전자기파의 방향을 전환하는 연결 유전체 조립체의 크기를 조절함으로써 희망하는 감쇄 특성에 적합하도록 커플링된 유전체 블록 사이에 존재하는 인접 유전체 블록의 개수를 짝수 또는 홀수로 제어함으로써 사용 목적에 따라 특정 주파수에 대한 감쇄 성능을 용이하게 향상시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, the size and length of the waveguide filter can be greatly reduced by designing a folded / curved stacked dielectric waveguide filter, and a coupling pattern is formed between the dielectric blocks that are not electrically adjacent but physically adjacent And the number of adjacent dielectric blocks existing between the coupled dielectric blocks is adjusted to an even number of dielectric blocks so as to be suitable for the desired attenuation characteristics by controlling the size of the coupled dielectric assembly for changing the direction of electromagnetic waves. Or odd number, it is possible to easily improve the attenuation performance for a specific frequency according to the purpose of use.

도 1은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 활용되는 복수 개의 단위(unit) 유전체 블록을 적층하여 형성한 어레이 타입(array type)의 유전체 도파관 필터를 예시한 도면이다.
도 2는 유전체 도파관의 크기와 공진 주파수 대역 간의 상관 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 활용되는 어레이 타입의 유전체 도파관 필터에서 케이블을 이용하여 너치(notch)를 구현하는 방법을 예시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 너치 기능을 갖는 접힌 형태의 유전체 도파관 필터를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 유전체 도파관 필터의 커플링 매트릭스(coupling matrix) 및 토폴로지(topology)를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에서 커플링 형태 및 연결 유전체 블록의 유형에 따른 주파수 특성을 예시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 활용되는 도 1의 유전체 도파관 필터의 전자기파의 진행 모습과 주파수 특성을 예시한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 너치 기능이 없는 접힌 형태의 유전체 도파관 필터의 전자기파의 진행 모습과 주파수 특성을 예시한 도면이다.
도 9a 내지 도 10b는 너치 기능이 구현된 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 접힌 형태의 유전체 도파관 필터에서 연결 유전체 블록의 유형별로 전자기파의 진행 모습과 주파수 특성을 예시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating an array type dielectric waveguide filter formed by stacking a plurality of unit dielectric blocks used in the technical field of the present invention.
2 is a diagram for explaining the correlation between the size of the dielectric waveguide and the resonant frequency band.
3A to 3C are views illustrating a method of implementing a notch using a cable in an array type dielectric waveguide filter used in the technical field of the present invention.
4A and 4B are perspective views illustrating a folded dielectric waveguide filter having a nug function according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the coupling matrix and topology of the dielectric waveguide filter of Figure 3 according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating frequency characteristics of a dielectric waveguide filter according to an embodiment of the present invention, depending on the coupling type and the type of the connection dielectric block.
FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating the progress and frequency characteristics of the electromagnetic wave of the dielectric waveguide filter of FIG. 1 used in the technical field of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a progressive state and a frequency characteristic of an electromagnetic wave of a folded dielectric waveguide filter without a nudge function.
FIGS. 9A and 10B are diagrams illustrating the progress and frequency characteristics of the electromagnetic wave according to the type of the connected dielectric block in the folded dielectric waveguide filter of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention in which the tap function is implemented.

본 발명의 실시예들을 설명하기에 앞서, 종래의 유전체 공진기 기술 분야에서 활용되고 있는 도파관의 특성과 문제점을 검토한 후, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 기술적 수단을 개괄적으로 소개하도록 한다.Prior to describing the embodiments of the present invention, after studying characteristics and problems of waveguides utilized in the field of the prior art dielectric resonator technology, technical solutions adopted by the embodiments of the present invention in order to solve such problems are outlined .

종래의 일체형 유전체 도파관은 해당 도파관이 활용되는 환경이 요구하는 주파수 특성에 따라 미리 공진기의 크기가 결정되어 생산되게 된다. 특히, 현재 사용되는 무선 통신 시스템은 다양한 주파수를 이용하여 다양한 서비스를 제공하고 있는데, 이는 다양한 필터 특성을 요구하게 된다. 이러한 다양한 필터 특성에 대응하기 위해서는 필터를 구성하고 있는 공진기를 조건에 맞게 다양한 형태로 변경할 수 있어야 한다. 즉, 일체형 유전체 도파관은 다양한 주파수 특성의 변화를 고려한 것이 아니며, 이러한 한계를 극복하기 위해 도 1과 같은 유전체 공진기 조립체가 제안되었다.The conventional integrated dielectric waveguide is produced by determining the size of the resonator in advance according to the frequency characteristics required by the environment in which the waveguide is utilized. In particular, currently used wireless communication systems provide various services using various frequencies, which require various filter characteristics. In order to cope with these various filter characteristics, the resonator constituting the filter must be able to be changed into various forms according to the conditions. That is, the integrated dielectric waveguide does not consider various changes in frequency characteristics. To overcome this limitation, a dielectric resonator assembly as shown in FIG. 1 has been proposed.

도 1은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 활용되는 복수 개의 단위(unit) 유전체 블록을 적층하여 형성한 어레이 타입(array type)의 유전체 도파관 필터를 예시한 도면으로서, (a)의 프레임 구조와 (b)의 외관을 각각 도시하고 있다.FIG. 1 is a diagram illustrating an array type dielectric waveguide filter formed by stacking a plurality of unit dielectric blocks utilized in the technical field of the present invention, in which (a) a frame structure and (b) Respectively. As shown in Fig.

앞서 소개한 바와 같이 다양한 필터 특성에 대응하기 위해 일체형으로 구현되던 공진기를 다수의 단위(unit) 공진기으로 분할하고, 이를 활용되는 환경에 따라 적합한 형태로 접합하는 공진기 조립체에 관한 기술이 제안되었다. 도 1에 도시된 바와 같이 이러한 단위 공진기(110)는 필요에 따라 여러 개(도 1에서는 4개의 공진기 유닛을 전자기파의 전달 방향에 따라 접합하였다.)를 접합하여 어레이를 형성함으로써 사용자가 필요로 하는 주파수 특성을 달성할 수 있다. 이렇게 접합된 공진기 조립체는, 공진기 조립체의 일단에 형성된 입력 포트(120)를 통해 전자기파가 입력되고, 유전체 도파관 필터를 통과하여 주파수가 가공된 전자기파가 공진기 조립체의 다단에 형성된 출력 포트(130)를 통해 출력된다.As described above, a technique has been proposed for dividing a resonator, which has been integrally implemented in order to cope with various filter characteristics, into a plurality of unit resonators and joining them in a form suitable for the environment in which they are used. As shown in FIG. 1, the unit resonator 110 is formed by joining a plurality of resonator units (in FIG. 1, four resonator units are bonded in accordance with the propagation direction of electromagnetic waves) as needed, Frequency characteristics can be achieved. The resonator assembly thus bonded has an electromagnetic wave input through an input port 120 formed at one end of the resonator assembly and an electromagnetic wave whose frequency has been processed through the dielectric waveguide filter is output through an output port 130 formed in multiple stages of the resonator assembly .

현재 사용되고 있는 무선 통신 시스템은 700MHz 대역의 LTE(long term evolution)에서부터 수십 ㎓의 인공위성용까지 다양한 범위에서 사용되고 있다. 다양한 주파수를 이용한다는 것은 상호간의 주파수 간섭을 최소화하면서 원하는 주파수만 선별적으로 선택한다는 것을 의미한다. 이를 위하여 단방향 통신의 경우 밴드패스 필터(band-pass filter)가 사용되고, 쌍방향 통신의 경우 듀플렉서(duplexer, DPX)가 사용되는데 무엇보다도 주파수의 감쇄 특성이 매우 중요시된다. 즉, 필터나 듀플렉서는 다양한 명세(specification)에 따른 특성이 요구된다. 유전체 도파관 필터의 경우, 주파수에 따라 도파관의 형상 내지 크기가 결정되는데 종래의 일체형 유전체 공진기를 활용한 모노블럭(monoblock)이나 도 1에 예시된 어레이 타입의 공진기 필터와 같은 TEM 모드보다 상대적으로 주파수 감쇄 특성이 우수하지만 크고 긴 형태를 갖게 된다. 이를 보완하기 위하여 유전율이 높은 유전 물질을 사용할 수도 있으나, 저주파수 대역(예를 들어, 1GHz 이하의 주파수 대역이 될 수 있다.)에서는 구현상의 한계를 갖게 되어 활용하기가 어렵다.Currently used wireless communication systems are used in a wide range from long term evolution (LTE) of 700 MHz band to artificial satellites of several tens of GHz. The use of various frequencies means that only the desired frequency is selected selectively while minimizing mutual interference. For this purpose, a band-pass filter is used for uni-directional communication, and a duplexer (DPX) is used for bidirectional communication. Above all, attenuation characteristics of frequency are very important. That is, filters and duplexers are required to have characteristics according to various specifications. In the case of the dielectric waveguide filter, the shape and size of the waveguide are determined according to the frequency. In the case of the monoblock using the conventional integrated dielectric resonator or the resonant filter of the array type shown in FIG. 1, It has excellent characteristics, but it has big and long shape. In order to compensate for this, it is possible to use a dielectric material having a high dielectric constant, but it is difficult to utilize the dielectric material in a low frequency band (for example, a frequency band of 1 GHz or less).

무선 통신 시장은 4G의 LTE 또는 방송용 주파수 대역과 같이 해당 주파수의 스펙트럼이 계속 넓어지고 있으며, 특히 시장성이 큰 황금 주파수 대역으로 알려진 450MH 내지 900MHz 대역에서는 그 경쟁이 매우 치열하다. 현재는 주파수 특성과 파워가 우수한 금속의 캐비티(cavity) 필터가 사용되고 있으나, 시장의 흐름은 크기와 무게가 작고 상대적으로 가격이 저렴한 필터를 요구하는 방향으로 나아가고 있다. 이러한 시장 상황을 고려할 때, 저주파수 대역에서도 도파관의 TE 모드를 사용하여 주파수 특성 및 파워의 우수성을 유지하면서 유전체를 사용하여 크기를 소형화한 유전체 도파관의 개발이 요구되는 바이다.In the wireless communication market, the spectrum of the corresponding frequency is continuously widening, such as the 4G LTE or broadcasting frequency band, and the competition is very intense in the 450MHz to 900MHz band, which is known as the golden market frequency band. Currently, metal cavity filters with excellent frequency characteristics and power are used, but the market trend is moving towards requiring filters that are small in size and weight and relatively inexpensive. Considering this market situation, it is required to develop a dielectric waveguide which is miniaturized by using a dielectric while maintaining excellent frequency characteristics and power using a TE mode of a waveguide even in a low frequency band.

따라서, 이하에서 제시되는 본 발명의 실시예들은 주파수 특성과 유전체 공진기의 크기와의 상관 관계에 주목하고, 이를 통해 유전체 도파관의 크기를 감소시키면서도 감쇄 특성을 향상시킬 수 있는 기술적 수단을 제안하도록 한다.Accordingly, the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to a correlation between the frequency characteristics and the size of the dielectric resonator, thereby providing a technical means for improving the attenuation characteristics while reducing the size of the dielectric waveguide.

도 2는 유전체 도파관의 크기와 공진 주파수 대역 간의 상관 관계를 설명하기 위한 도면으로서, 도파관은 동축선로의 유전체 손실을 극복하기 위해 절연체를 공기 등으로 활용하고, 도체 손실의 원인이 되는 중심 도체를 제거한 전자기파의 전송선로를 말한다.FIG. 2 is a view for explaining a correlation between the size of a dielectric waveguide and a resonant frequency band. In order to overcome dielectric loss of a coaxial line, a waveguide uses an insulator as air or the like and removes a center conductor It refers to the transmission line of electromagnetic wave.

유전 물질로 채워진 도파관의 크기에 따른 주파수의 변화(도파관 파장)는 다음의 수학식 1에 따른다.The change in frequency (waveguide wavelength) according to the size of the waveguide filled with the dielectric material is given by Equation 1 below.

Figure 112014062993198-pat00001
Figure 112014062993198-pat00001

여기서,

Figure 112014062993198-pat00002
,
Figure 112014062993198-pat00003
이고,
Figure 112014062993198-pat00004
은 자유 공간에서의 파장이고,
Figure 112014062993198-pat00005
는 도파관의 차단 주파수에 해당하는 파장이며,
Figure 112014062993198-pat00006
는 빛의 속도를 나타내고,
Figure 112014062993198-pat00007
는 유전 물질의 유전율을 나타낸다.here,
Figure 112014062993198-pat00002
,
Figure 112014062993198-pat00003
ego,
Figure 112014062993198-pat00004
Is the wavelength in the free space,
Figure 112014062993198-pat00005
Is a wavelength corresponding to the cutoff frequency of the waveguide,
Figure 112014062993198-pat00006
Represents the speed of light,
Figure 112014062993198-pat00007
Represents the dielectric constant of the dielectric material.

Figure 112014062993198-pat00008
는 차단 주파수(cut-off frequency)로서 TE 모드 도파관 형태의 공진기가 가지는 특징 중 하나이다. 도파관의 구조에 따른 특성으로 인해 도파관은 특정 주파수 이상이 아닌 경우에는 전송이 불가능하며, 파동의 진행 없이 제자리에서 반사만 이루어지는 시점의 파장에 해당하는 주파수를 차단 주파수라고 한다. 일반적으로 가장 낮은 차단 주파수를 가지는 모드를 기본적으로 사용하며 이하에서 제시되는 본 발명의 실시예들은, 예를 들어 TE101 모드를 기본 도파관 공진기로 사용하여 필터를 설계할 수도 있으며, 이하에서 제안되는 구조를 갖는 다양한 모드의 도파관 공진기에 적용될 수도 있다.
Figure 112014062993198-pat00008
Is a cut-off frequency and is one of the characteristics of the TE mode waveguide type resonator. Due to the characteristics of the waveguide, the waveguide can not be transmitted when the waveguide is not higher than a specific frequency, and the frequency corresponding to the wavelength at which the waveguide only reflects in place without proceeding is referred to as a cutoff frequency. Generally, a mode having the lowest cutoff frequency is basically used, and embodiments of the present invention to be described below may design a filter using, for example, a TE 101 mode as a fundamental waveguide resonator, May be applied to the waveguide resonator in various modes.

공진 주파수 대역에 따른 유전체 도파관의 크기는 아래의 수학식 2로부터 결정된다.The size of the dielectric waveguide according to the resonant frequency band is determined from the following equation (2).

Figure 112014062993198-pat00009
Figure 112014062993198-pat00009

여기서, m, n, l은 각각 도파관 단면의 가로, 세로 및 도파관 길이에 따른 전계 분포가 반주기의 몇 배인가에 따라 결정되는 도파관 모드의 첨자이며, a, b, d는 각각 도파관 단면의 가로, 세로 및 도파관 길이를 나타낸다.Here, m, n and l are subscripts of a waveguide mode in which the electric field distribution along the width, length and waveguide length of the waveguide section is determined according to several times the half period, and a, b, Length and waveguide length.

이제, 이러한 물리적 특징에 기초하여 도파관 필터에 특정 주파수 대역에 대한 감쇄 특성을 조절하는 기술적 수단을 살펴본다.Now, a technical means for adjusting the attenuation characteristics for a particular frequency band on a waveguide filter based on these physical characteristics will be discussed.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 활용되는 어레이 타입의 유전체 도파관 필터에서 케이블을 이용하여 너치(notch)를 구현하는 방법을 예시한 도면이다.3A to 3C are views illustrating a method of implementing a notch using a cable in an array type dielectric waveguide filter used in the technical field of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 각각 너치 기능을 갖는 7000MHz 4단 도파관 필터의 구성을 예시한 도면과 실제 제작된 시제품 사진으로서, 단위(unit) 유전체 블록을 접합하여 도파관 필터(210)를 제작하였고, 서로 인접하지 않은(이웃하지 않은) 유전체 블록을 케이블을 사용하여 서로 커플링(coupling)하였다. 이러한 커플링을 통해 도 3a의 도파관 필터는 특정 주파수 대역에 대한 감쇄 기능을 갖는다. 이때, 만약 커플링하는 공진기 내에 서로 이웃한 공진기의 개수가 짝수인 경우 대칭으로 너치 기능이 적용되고, 커플링하는 공진기 내에 서로 이웃한 공진기의 개수가 홀수인 경우 비대칭의 감쇄 효과 나타나는 것을 발견하였다. 도 3c를 참조하면, 도 3a 및 도 3b의 도파관 필터를 통해 나타나는 주파수 특성을 확인할 수 있는데, 좌우로 약 60MHz 대역에서 대칭의 감쇄 효과가 나타나고 있음을 알 수 있다.FIGS. 3A and 3B are diagrams illustrating a configuration of a 7000 MHz four-stage waveguide filter having a nudge function, respectively, and a photograph of a prototype product actually manufactured, in which a unit dielectric block is joined to fabricate a waveguide filter 210, The non-adjacent (non-neighboring) dielectric blocks were coupled to each other using cables. Through this coupling, the waveguide filter of FIG. 3A has an attenuation function for a specific frequency band. At this time, if the number of neighboring resonators in the coupling resonator is an even number, it is found that a dip function is applied symmetrically and an asymmetric damping effect is exhibited when the number of neighboring resonators in the coupling resonator is an odd number. Referring to FIG. 3C, the frequency characteristics appearing through the waveguide filter of FIGS. 3A and 3B can be confirmed. It can be seen that the symmetric attenuation effect appears in the approximately 60 MHz band on the left and right.

그러나, 도 3a 내지 도 3c에서 예시된 바와 같은 케이블을 사용하는 너치 기술은 이론적으로는 매우 간단하나 실제 적용에 있어 작업 오차가 크고 공정도 쉽지 않다는 문제점이 발견되었다. 특히 크기를 소형화하기 위해 유전체를 사용하는 도파관 필터의 경우는 더욱 제작하기가 어렵고, 필터의 크기도 길어지는 단점이 있어 실제 제품에의 적용이 곤란하다.However, it has been found that the nail technology using cables as illustrated in Figs. 3A to 3C is theoretically very simple, but has a problem that the operation error is large in actual application and the process is not easy. Particularly, in the case of a waveguide filter using a dielectric material for miniaturization, it is difficult to manufacture the filter more, and the filter has a disadvantage in that the size of the filter becomes long.

앞서 도 1을 통해 간략히 소개한 바와 같이, 어레이 타입의 유전체 공진기를 활용한 도파관 필터는 일반적으로 원하는 주파수 특성에 따라 2개 이상의 유전체 블록을 접합함으로써 필터를 설계하게 된다. 이 경우, 필연적으로 도파관 필터의 크기 및 부피가 커지는 현상이 나타날 수 밖에 없는데, 통신 중계기 등과 같은 완제품 내에 장착될 도파관 필터의 특성을 고려할 때, 그 크기를 작게 설계할 필요가 있음은 너무나 당연하다. 따라서, 다수의 유전체 블록을 적층하여 제조하는 어레이 타입의 도파관 필터에서 그 크기 및 부피가 증가하는 단점을 보완하고자 길이 방향을 중첩하여 크기를 줄이고자 하는 시도가 이루어졌다.As described briefly in FIG. 1, a waveguide filter using an array type dielectric resonator generally designs a filter by bonding two or more dielectric blocks according to a desired frequency characteristic. In this case, it is inevitable that the size and the volume of the waveguide filter become large. In consideration of the characteristics of the waveguide filter to be mounted in the finished product such as a communication repeater, it is of course necessary to design the size thereof small. Therefore, an attempt has been made to reduce the size of the array type waveguide filter by stacking a plurality of dielectric blocks in order to overcome the disadvantage of increasing the size and volume of the array type waveguide filter.

이하에서 제시되는 본 발명의 실시예들은 부피를 줄이기 위하여 적층하는 유전체 블록을 한 방향이 아닌 적어도 2 방향으로 적층하되 이를 하나의 도파관을 형성하도록 설계함으로써 길이와 부피를 줄이고자 하였다. 또한, 도파관 필터의 감쇄 성능을 향상시키기 위해 인접하지 않은 도파관 블록을 커플링하여 너치 기능을 구현하되, 앞서 문제점으로 지적한 케이블이 아닌 인접한 면을 통해 2 개의 유전체 블록을 직접 연결하는 방식을 채택하였다. 나아가, 너치 기능을 통한 감쇄에 있어서, 대칭 형태 및 비대칭 형태를 자유롭게 구현할 수 있는 유전체 블록의 접한 방법을 발견하였다.In the embodiments of the present invention shown below, the dielectric blocks are stacked in at least two directions rather than one direction to reduce the volume, and the dielectric blocks are designed to form one waveguide, thereby reducing the length and volume. In order to improve the attenuation performance of the waveguide filter, a waveguide block which is not adjacent to the waveguide block is coupled to implement a nug function, but the two dielectric blocks are directly connected to each other through the adjacent surface, not the problematic cable. Furthermore, in the attenuation through the function of the dipole, a disconnection method of a dielectric block capable of freely implementing a symmetric shape and an asymmetric shape is found.

요약하건대, 본 발명의 실시예들은 적어도 다음과 같은 특징을 모두 포함한다.In summary, embodiments of the present invention include at least all of the following features.

(1) 유전체 블록을 적층하여 유전체 도파관 필터를 구현하되, 도파관의 중간에서 전자기파의 전달 방향을 전환하여 'ㄷ'자로 굽은 형태의 도파관 필터를 형성함으로써 그 크기와 길이를 감소시켰다.(1) A dielectric waveguide filter is fabricated by stacking dielectric blocks, and the size and length of the dielectric waveguide filter are reduced by forming a waveguide filter in the form of a "? &Quot;

(2) 'ㄷ'자로 굽은 형태의 도파관 필터에서 전기적으로 인접하지 않았으나 물리적으로 그 일측면이 인접한 유전체 블록 2 개를 커플링 윈도우를 통해 연결함으로써 너치 기능을 구현하였다.(2) In the waveguide filter of the 'C' shaped curved waveguide filter, the dielectric function is implemented by connecting two dielectric blocks physically adjacent to one side of the waveguide filter through a coupling window.

(3) 커플링된 유전체 블록 사이에 위치한 유전체 블록의 개수를 필요에 따라 조절함으로써 너치를 통한 주파수 감쇄에 있어서 대칭 형태 또는 비대칭 형태를 구현하였다.(3) symmetrical or asymmetric shapes are realized in the frequency attenuation through the nut by adjusting the number of dielectric blocks located between the coupled dielectric blocks as needed.

이하에서는, 도면을 참조하여 각각의 특징을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, each feature will be described in more detail with reference to the drawings.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 너치 기능을 갖는 접힌 형태의 유전체 도파관 필터를 도시한 사시도로서, 이해의 편의를 위해 일부 벽체를 부분 단면도로서 표현하였다. 여기서, S(source)(411, 421)와 L(load)(416, 425)는 각각 입력과 출력을 나타낸다.4A and 4B are perspective views illustrating a folded dielectric waveguide filter having a nug function according to an embodiment of the present invention. Here, S (source) 411 and 421 and L (load) 416 and 425 represent input and output, respectively.

도 4a는 총 4개의 유전체 블록을 연결하여 도파관 필터를 구현하였으며, 유전체 블록 ②(413) 및 ③(414)을 굽은 형태로 설계하였다. 즉, 전자기파는 유전체 블록 ①(412)→②(413)→③(414)→④(415)의 순서에 따라 전달되며, 이 과정에서 유전체 블록 ②(413) 및 ③(414)에서 전자기파의 전달 방향에 전환이 이루어지고 있음을 알 수 있다. 각 유전체 블록 간에는 커플링 윈도우(coupling window)(430)가 형성되어 있어 전자기파의 전달을 유도한다. FIG. 4A shows a waveguide filter implemented by connecting four dielectric blocks in total, and dielectric block 2 (413) and 3 (414) are designed in a bent shape. In other words, the electromagnetic waves are transmitted in the order of the dielectric block 1 (412) → 2 (413) → 3 (414) → 4 (415). In this process, in the dielectric blocks 2 413 and 414, Direction is being switched. A coupling window 430 is formed between the dielectric blocks to induce the transmission of electromagnetic waves.

도파관 필터가 상대적으로 감쇄 특성이 우수함에도 불구하고, 최근에는 한정된 주파수 자원에서 다양하고 많은 통신 서비스를 제공하기 위해 업체간 경쟁이 가속화되다 보니 특정 주파수 대역에 급격한 감쇄 특성을 요구하는 경우가 증가하고 있는 현실이다. 이러한 요구를 만족하기 위해서는 기존의 필터에 너치 기능을 추가한 필터의 설계가 매우 중요하다.Although the waveguide filter has a relatively good attenuation characteristic, in recent years, in order to provide a variety of communication services in a limited frequency resource, competition among the manufacturers has been accelerated, so that a sudden attenuation characteristic is required in a specific frequency band It is a reality. In order to satisfy such a demand, it is very important to design a filter that adds a function to a conventional filter.

이에 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 도파관 필터에서는 굽은/접힌 형태의 도파관 필터에서 중첩된 접힌 면에 패턴을 사용하여 너치 기능을 구현하였다. 도 4a를 참조하면, 유전체 블록 ①(412) 및 ④(415)은 커플링 패턴(coupling pattern)(440)을 통해 서로 연결됨으로써 전자기파의 일부가 유전체 블록 ①(412)로부터 ④(415)로 이동하게 되며, 그 결과로서 특정 주파수 대역이 감쇄되는 너치 효과가 나타나게 된다. 이러한 커플링은 별도의 케이블을 통해 이루어지는 것이 아니라, 물리적으로 일측면이 인접한 유전체 블록의 서로 맞닿은 공진기 블록의 면에 커플링 패턴(440)을 형성함으로써 이루어지게 되며, 이를 통해 부피를 작게 하면서도 안정적인 구현이 가능하다는 장점을 갖는다. 이 경우, 맞닿은 공진기 블록 사이에 서로 이웃한 공진기 블록의 개수가 짝수이면 대칭으로 너치 기능이 적용되고, 홀수이면 비대칭의 감쇄 효과가 나타나게 됨은 앞서 설명한 바 있다.Thus, in the waveguide filter adopted in the embodiments of the present invention, the folding / folding type waveguide filter has implemented the folding function by using the pattern on the folded folded surface. 4A, the dielectric blocks 1 412 and 4 415 are connected to each other through a coupling pattern 440, so that a part of the electromagnetic waves are moved from the dielectric block 1 412 to the 4 415 As a result, a nugge effect in which a specific frequency band is attenuated appears. This coupling is not performed by a separate cable but is realized by forming a coupling pattern 440 on the surface of the resonator block where one side of the adjacent dielectric block is in contact with one another. . In this case, if the number of resonator blocks adjacent to each other between adjacent resonator blocks is an even number, the function is symmetrically applied. If the number of resonator blocks is odd, an asymmetric attenuation effect is described.

한편, 동일한 크기의 단위 유전체 블록을 이용하여 도파관 필터를 제조하는 구조적인 한계로 인해 맞닿은 공진기 사이에서 서로 이웃한 공진기의 개수가 짝수밖에 형성되지 못하는 문제점이 발견되었으며, 그로 인해 늘 대칭 형태의 주파수 감쇄만을 얻을 수 있었다. 그 결과 감쇄가 통과 주파수 대역의 아래쪽 또는 위쪽에 항상 대칭적으로 함께 나타나게 되므로 원하지 않는 주파수 대역에서도 감쇄 특성이 나타나게 되어, 전체적으로 삽입과 리플 그리고 리턴의 주파수 특성이 저하되는 원인이 될 수 있다.On the other hand, due to the structural limitations of fabricating a waveguide filter using unit dielectric blocks of the same size, it has been found that the number of resonators adjacent to each other between adjacent resonators is only an even number, and therefore, . As a result, the attenuation appears symmetrically at the lower or upper part of the pass frequency band, so that the attenuation characteristic appears in the undesired frequency band, which may cause the frequency characteristics of the insertion, ripple and return to deteriorate as a whole.

이러한 약점을 해결하고자 본 발명의 실시예들은, 커플링되는 공진기 블록 사이에 위치하는 연결 공진기 블록의 크기를 다르게 설계하여 이들 공진기 블록을 통과하는 전자기파의 경로를 조절하는 방법을 통해 커플링되는 공진기 블록 사이에 위치하는 연결 공진기 블록의 개수를 짝수 개 또는 홀수 개로 자유롭게 구현할 수 있도록 개선하였다. 이를 통해 통과 주파수 대역의 아래쪽 또는 위쪽에 항상 대칭적으로 함께 나타나는 감쇄 특성뿐만 아니라, 필요에 따라 어느 한쪽 방향으로만 감쇄 특성이 나타날 수 있도록 함으로써 한정된 너치 기능을 갖는 도파관 필터의 문제점을 극복하였다.In order to solve such a weakness, embodiments of the present invention are designed such that a size of a coupling resonator block located between coupled resonator blocks is designed differently, and a resonator block coupled through a method of adjusting a path of an electromagnetic wave passing through the resonator blocks So that the number of connected resonator blocks can be freely realized in an even number or an odd number. This overcomes the problem of a waveguide filter having a narrow function by limiting not only the attenuation characteristic which always symmetrically coincides with the lower or upper side of the pass frequency band but also the attenuation characteristic only in one direction as needed.

예를 들어, 도 4a에 예시된 도파관 필터의 경우, 커플링된 유전체 블록(412 및 415) 사이에 위치한 인접한 연결 유전체 블록의 개수는 2 개(유전체 블록 ②(413) 및 ③(414))로서, 짝수이다. 즉, 도 4a의 경우 대칭 형태의 감쇄가 나타나게 될 것임을 예측 가능하다. For example, in the case of the waveguide filter illustrated in FIG. 4A, the number of adjacent connected dielectric blocks located between the coupled dielectric blocks 412 and 415 is two (dielectric block 2 413 and 414) , Is an even number. In other words, it can be predicted that a symmetrical type of attenuation will appear in the case of FIG. 4A.

이에 반해, 만약 도 4a에서 유전체 블록 ②(413) 및 ③(414)를 하나의 유전체 블록으로 대체한다면(대체를 위한 유전체 블록은 물리적으로 단위 유전체 블록보다 2배 크기의 유전체 블록이 될 것이다.), 커플링된 유전체 블록 사이에 위치한 인접한 연결 유전체 블록의 개수는 1 개로서, 홀수가 된다. 이 경우, 비대칭 형태의 감쇄가 나타나게 될 것임을 예측 가능하다.In contrast, if the dielectric block (413) and the dielectric block (414) are replaced with one dielectric block in FIG. 4A (the dielectric block for replacement will physically be a dielectric block twice as large as the unit dielectric block) , The number of adjacent connecting dielectric blocks located between the coupled dielectric blocks is one, which is an odd number. In this case, it is predictable that an asymmetric type of attenuation will appear.

이를 위해, 본 발명의 실시예들은 굽은/접은 공진기 블록에 활용되는 공진기 블록의 크기를 단위 공진기 블록과 다르게 설계하여 통과하는 전자기파의 경로를 조절하되, 짝수 개의 공진기를 홀수 개의 공진기로서 대체하도록 하였다. 이러한 대체는 주파수 특성을 유지하면서도 도파관 필터의 크기를 작게 유지하면서, 이와 동시에 대칭 또는 비대칭 형태의 너치 기능의 구현을 가능하도록 하였다.To this end, the embodiments of the present invention are designed such that the size of the resonator block used in the curved / folded resonator block is designed differently from that of the unit resonator block, and the path of the electromagnetic wave passing through the resonator block is adjusted, and an even number of resonators are replaced with an odd number of resonators. This substitution enables the implementation of the symmetrical or asymmetric nugget function while maintaining the frequency characteristics while keeping the size of the waveguide filter small.

도 4b는 총 3개의 유전체 블록을 연결하여 도파관 필터를 구현하였으며, 유전체 블록 ②(423)를 굽은 형태로 설계하였다. 즉, 전자기파는 유전체 블록 ①(422)→②(423)→③(424)의 순서에 따라 전달되며, 이 과정에서 유전체 블록 ②(423)에서 전자기파의 전달 방향에 전환이 이루어지고 있음을 알 수 있다. 각 유전체 블록 간에는 커플링 윈도우(430)가 형성되어 있어 전자기파의 전달을 유도한다.FIG. 4B shows a waveguide filter implemented by connecting three dielectric blocks in total, and a dielectric block (423) is designed in a bent shape. That is, the electromagnetic wave is transmitted in the order of the dielectric block 1 422 → 423 → 424, and it is understood that the transfer direction of the electromagnetic wave in the dielectric block 2 423 is changed have. A coupling window 430 is formed between each dielectric block to induce the transmission of electromagnetic waves.

또한, 도 4b의 도파관 필터에서도 역시 굽은/접힌 형태의 도파관 필터에서 중첩된 접힌 면에 패턴(440)을 사용하여 너치 기능을 구현하였다. 도 4b를 참조하면, 유전체 블록 ①(422) 및 ③(424)은 커플링 패턴(440)을 통해 서로 연결됨으로써 전자기파의 일부가 유전체 블록 ①(422)로부터 ③(424)으로 이동하게 되며, 그 결과로서 특정 주파수 대역이 감쇄되는 너치 효과가 나타나게 된다. 이러한 커플링은 별도의 케이블을 통해 이루어지는 것이 아니라, 물리적으로 일측면이 인접한 유전체 블록의 서로 맞닿은 공진기 블록의 면에 커플링 패턴(440)을 형성함으로써 이루어지게 되며, 이를 통해 부피를 작게 하면서도 안정적인 구현이 가능하다는 장점을 갖는다. 도 4b에서는 맞닿은 공진기 블록(422 및 424) 사이에 서로 이웃한 공진기 블록의 개수가 홀수이므로 비대칭의 감쇄 효과가 나타나게 될 것이다.Also, in the waveguide filter of FIG. 4B, a pattern function is implemented by using the pattern 440 on the overlapped folded surface in the curved / folded waveguide filter. 4B, the dielectric block 1 422 and the dielectric block 424 are connected to each other through the coupling pattern 440, so that a part of the electromagnetic wave is moved from the dielectric block 1 422 to the 3 424, As a result, a nugget effect in which a specific frequency band is attenuated appears. This coupling is not performed by a separate cable but is realized by forming a coupling pattern 440 on the surface of the resonator block where one side of the adjacent dielectric block is in contact with one another. . In FIG. 4B, since the number of resonator blocks adjacent to each other between the resonator blocks 422 and 424 is odd, an asymmetric attenuation effect will be exhibited.

요약하건대, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터는, 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하여 제 1 방향으로 전자기파를 전달하는 제 1 유전체 조립체(도 4a의 412, 도 4b의 422), 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하여 제 2 방향으로 전자기파를 전달하는 제 2 유전체 조립체(도 4a의 415, 도 4b의 424) 및 적어도 하나의 유전체 블록을 포함하고, 상기 제 1 유전체 조립체의 출력단과 상기 제 2 유전체 조립체의 입력단 사이에 위치하여 상기 제 1 유전체 조립체로부터 출력되는 전자기파의 전달 방향을 전환하여 상기 제 2 유전체 조립체에 입력하는 연결 유전체 조립체(도 4a의 413 및 414, 도 4b의 423)를 포함한다. 이때, 상기 제 1 유전체 조립체의 일 측면과 상기 제 2 유전체 조립체의 일 측면은 접촉하여 형성되고, 접촉면에 구비된 커플링(coupling)(도 4a 및 도 4b의 440)을 통해 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록을 서로 전기적으로 연결함으로써 너치(notch)를 형성한다. 또한, 상기 유전체 블록은, 내측으로 유전 물질이 충진되고 외측으로 도전 코팅층이 형성된 구형 도파관(rectangular waveguide)으로 구현될 수 있으며, 적어도 둘 이상의 유전체 블록이 적층되는 경우 유전체 블록 간의 접합면에 커플링 윈도우(coupling window)(도 4a 및 도 4b의 430)를 형성함으로써 적층된 유전체 블록을 따라 상기 전자기파를 연속적으로 전달한다.In summary, a dielectric waveguide filter according to an embodiment of the present invention includes a first dielectric assembly (412 of FIG. 4A, 422 of FIG. 4B) that includes at least one dielectric block to transfer electromagnetic waves in a first direction, (415 of FIG. 4A, 424 of FIG. 4B) and at least one dielectric block for transferring electromagnetic waves in a second direction including the dielectric block of the first dielectric assembly and the output of the second dielectric assembly, (413 and 414 of FIG. 4A, 423 of FIG. 4B) positioned between the input ends of the dielectric assembly for switching the direction of transmission of the electromagnetic waves output from the first dielectric assembly to the second dielectric assembly . At this time, one side of the first dielectric assembly and one side of the second dielectric assembly are formed in contact with each other, and through the coupling (440 of FIGS. 4A and 4B) A notch is formed by electrically connecting the dielectric block constituting the first dielectric assembly and the dielectric block constituting the second dielectric assembly with each other. The dielectric block may be a rectangular waveguide filled with a dielectric material on the inside and a conductive coating layer on the outside. When at least two or more dielectric blocks are stacked, a coupling window thereby forming a coupling window (430 in FIGS. 4A and 4B) to continuously transfer the electromagnetic wave along the stacked dielectric block.

여기서, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 서로 정반대로서, 상기 제 1 유전체 조립체(도 4a의 412, 도 4b의 422)와 상기 제 2 유전체 조립체(도 4a의 415, 도 4b의 424)는 유전체 블록의 적층 방향과 평행하게 부착되고, 상기 연결 유전체 조립체(도 4a의 413 및 414, 도 4b의 423)는 상기 제 1 유전체 조립체의 출력단과 상기 제 2 유전체 조립체의 입력단에 연접하여 부착됨으로써, 유전체 조립체의 적층 방향에 따라 전자기파의 전달 방향을 'ㄷ'자 모양으로 유도하는 것이 바람직하다.4A) and the second dielectric assembly (415 in FIG. 4A, 424 in FIG. 4B) are arranged in a direction opposite to the first direction and the second direction, (413 and 414 in FIG. 4A, 423 in FIG. 4A) are attached in concert to the output end of the first dielectric assembly and the input end of the second dielectric assembly, It is preferable to induce the transmission direction of the electromagnetic wave in a " C " shape according to the stacking direction of the dielectric assembly.

또한, 상기 너치는 상기 제 1 유전체 조립체(도 4a의 412, 도 4b의 422)를 구성하는 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체(도 4a의 415, 도 4b의 424)를 구성하는 유전체 블록 중 서로 접촉한 유전체 블록들 간에 커플링 패턴(coupling pattern)(도 4a 및 도 4b의 440)을 통해 형성됨으로써 특정 주파수 대역의 감쇄를 유도할 수 있다. 이러한 주파수 대역의 감쇄는 본 발명의 실시예에 따른 유전체 도파관 필터가 활용되는 환경에 적합하도록 미리 설정된 주파수 대역 및 도파관 필터의 규격을 설계함으로써 달성될 수 있다. 이 경우, 앞서 소개된 수학식 1 내지 수학식 2의 이론을 활용하거나 실험을 통하여 요구되는 주파수 특성을 결정할 수 있을 것이다. 따라서, 상기 제 1 유전체 조립체 및 상기 제 2 유전체 조립체를 각각 구성하는 유전체 블록의 개수는 상기 전자기파의 공진 주파수 특성을 고려하여 결정될 수 있다.4A and 4B), and the dielectric block constituting the second dielectric assembly (415 of FIG. 4A, 424 of FIG. 4B) and the dielectric block constituting the first dielectric assembly And a coupling pattern (440 in FIGS. 4A and 4B) between the dielectric blocks in contact with each other, thereby inducing attenuation of a specific frequency band. The attenuation of such a frequency band can be achieved by designing a predetermined frequency band and a specification of the waveguide filter so as to be suitable for the environment in which the dielectric waveguide filter according to the embodiment of the present invention is utilized. In this case, it is possible to use the theory of Equations (1) to (2) introduced above or determine the required frequency characteristics through experiments. Therefore, the number of dielectric blocks constituting each of the first dielectric assembly and the second dielectric assembly may be determined in consideration of the resonance frequency characteristic of the electromagnetic wave.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 짝수인 경우(도 4a의 경우), 대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체(도 4a의 413 및 414)를 구성하는 유전체 블록의 개수는 2 개이며, 상기 연결 유전체 조립체의 적층 높이는 상기 제 1 유전체 조립체(도 4a의 412)를 구성하는 유전체 블록의 높이 및 상기 제 2 유전체 조립체(도 4a의 415)를 구성하는 유전체 블록의 높이의 합과 같도록 형성될 수 있다. 제 1 유전체 조립체를 구성하는 하나의 유전체 블록의 높이를 a(a는 양수), 제 2 유전체 조립체를 구성하는 하나의 유전체 블록의 높이를 b(b는 양수)라고 할 때, 연결 유전체 조립체의 적층 높이는 a+b가 될 것이다.Meanwhile, in the dielectric waveguide filter according to the embodiment of the present invention, when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an even number (in case of FIG. 4A), a symmetrical frequency band attenuation is induced, The number of dielectric blocks constituting the connecting dielectric assembly (413 and 414 in FIG. 4A) is two, and the stack height of the connecting dielectric assembly is determined by the height of the dielectric block constituting the first dielectric assembly (412 of FIG. 4A) May be formed to be equal to the sum of the heights of the dielectric blocks constituting the second dielectric assembly (415 of FIG. 4A). Assuming that the height of one dielectric block constituting the first dielectric assembly is a (a is a positive number) and the height of one dielectric block constituting the second dielectric assembly is b (b is a positive number), stacking of the connecting dielectric assemblies The height will be a + b.

이와는 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 홀수인 경우(도 4b의 경우), 비대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체(도 4b의 423)를 구성하는 유전체 블록의 개수는 1 개이며, 상기 연결 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이는 상기 제 1 유전체 조립체(도 4b의 422)를 구성하는 유전체 블록의 높이 및 상기 제 2 유전체 조립체(도 4b의 424)를 구성하는 유전체 블록의 높이의 합과 같도록 형성될 수 있다. 마찬가지로 제 1 유전체 조립체를 구성하는 하나의 유전체 블록의 높이를 a(a는 양수), 제 2 유전체 조립체를 구성하는 하나의 유전체 블록의 높이를 b(b는 양수)라고 할 때, 연결 유전체 조립체를 구성하는 단일 유전체 블록의 높이는 a+b가 될 것이다.Alternatively, in a dielectric waveguide filter according to an embodiment of the present invention, when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an odd number (in case of FIG. 4B), asymmetrical frequency band attenuation is induced, The number of dielectric blocks constituting the connection dielectric assembly (423 in FIG. 4B) is one, and the height of the dielectric block constituting the connection dielectric assembly is equal to the height of the dielectric block constituting the first dielectric assembly (422 in FIG. 4B) And the height of the dielectric block constituting the second dielectric assembly (424 in FIG. 4B). Similarly, when the height of one dielectric block constituting the first dielectric assembly is a (a is a positive number) and the height of one dielectric block constituting the second dielectric assembly is b (b is a positive number), the connection dielectric assembly The height of a single dielectric block constituting it will be a + b.

즉, 후자(커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 홀수인 경우)의 1 개의 유전체 블록으로 전자(커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 짝수인 경우)의 2 개의 유전체 블록을 대체함으로써 특정 주파수 대역에 대한 감쇄 성능을 향상시킬 수 있다.That is, one dielectric block of the latter (when the number of dielectric blocks adjacent to each other between the coupled dielectric blocks is an odd number), and two electrons (when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an even number) By replacing the block, the attenuation performance for a specific frequency band can be improved.

구현 및 제조의 관점에서 유전체 도파관 필터는 동일한 크기의 단위(unit) 유전체 블록을 활용하여 조립/재구성될 수 있을 것이다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 도파관 필터는, 적어도 하나의 단위(unit) 유전체 블록을 포함하여 제 1 방향으로 전자기파를 전달하는 제 1 유전체 조립체, 적어도 하나의 단위 유전체 블록을 포함하여 상기 제 1 방향과 평행하되 전자기파의 전달 방향이 반대인 제 2 방향으로 전자기파를 전달하는 제 2 유전체 조립체 및 1 개 또는 2 개의 유전체 블록으로 구성되어, 상기 제 1 유전체 조립체의 출력단과 상기 제 2 유전체 조립체의 입력단 사이에 연접하여 부착되어, 상기 제 1 유전체 조립체로부터 출력되는 전자기파의 전달 방향을 전환하여 상기 제 2 유전체 조립체에 입력함으로써, 유전체 조립체의 적층 방향에 따라 전자기파의 전달 방향을 'ㄷ'자 모양으로 유도하는 연결 유전체 조립체를 포함한다. 이때, 상기 제 1 유전체 조립체의 일 측면과 상기 제 2 유전체 조립체의 일 측면은 접촉하여 형성되고, 접촉면에 구비된 커플링(coupling)을 통해 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록을 서로 전기적으로 연결함으로써 너치(notch)를 형성한다. 또한, 상기 단위 유전체 블록은, 내측으로 유전 물질이 충진되고 외측으로 도전 코팅층이 형성된 구형 도파관(rectangular waveguide)으로서 구현될 수 있으며, 적어도 둘 이상의 단위 유전체 블록이 적층되는 경우 단위 유전체 블록 간의 접합면에 커플링 윈도우(coupling window)를 형성함으로써 적층된 단위 유전체 블록을 따라 상기 전자기파를 연속적으로 전달한다.In terms of implementation and fabrication, the dielectric waveguide filter will be able to be assembled / reconfigured utilizing the same size unit dielectric block. That is, a dielectric waveguide filter according to another embodiment of the present invention includes a first dielectric assembly including at least one unit dielectric block to transmit electromagnetic waves in a first direction, and at least one unit dielectric block, A second dielectric assembly and one or two dielectric blocks that conduct electromagnetic waves in a second direction parallel to the first direction and in a second direction opposite to the direction of propagation of the electromagnetic waves, And the transmission direction of the electromagnetic wave output from the first dielectric assembly is changed and input to the second dielectric assembly so that the direction of transmission of the electromagnetic wave is changed into a ' Lt; RTI ID = 0.0 > dielectric < / RTI > At this time, one side of the first dielectric assembly and one side of the second dielectric assembly are formed in contact with each other, and a dielectric block constituting the first dielectric assembly through a coupling provided on the contact surface, A notch is formed by electrically connecting the dielectric blocks constituting the dielectric assembly to each other. In addition, the unit dielectric block may be embodied as a rectangular waveguide having a dielectric material filled inward and a conductive coating layer formed outside. When at least two or more unit dielectric blocks are stacked, And the electromagnetic wave is continuously transmitted along the unit dielectric block stacked by forming a coupling window.

여기서, 상기 너치는 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 단위 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 단위 유전체 블록 중 서로 접촉한 단위 유전체 블록들 간에 커플링 패턴(coupling pattern)을 통해 형성됨으로써 소정 주파수 대역의 감쇄를 유도할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제 1 유전체 조립체 및 상기 제 2 유전체 조립체를 각각 구성하는 단위 유전체 블록의 개수는 상기 전자기파의 공진 주파수 특성을 고려하여 결정될 수 있음은 당연하다.Here, the nugle is formed through a coupling pattern between the unit dielectric blocks constituting the first dielectric assembly and the unit dielectric blocks constituting the second dielectric assembly, The attenuation of the band can be induced. As described above, it is needless to say that the number of unit dielectric blocks constituting the first dielectric assembly and the second dielectric assembly can be determined in consideration of the resonance frequency characteristic of the electromagnetic wave.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 짝수인 경우, 대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체는 2 개의 유전체 블록으로 구성되며, 상기 연결 유전체 조립체의 적층 높이는 상기 단위 유전체 조립체의 높이의 2 배로 형성될 수 있다. 제 1 유전체 조립체 및 제 2 유전체 조립체를 구성하는 단위 유전체 블록의 높이를 c(c는 양수)라고 할 때, 연결 유전체 조립체의 적층 높이는 2c가 될 것이다.Meanwhile, in the dielectric waveguide filter according to another embodiment of the present invention, when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an even number, symmetrical frequency band attenuation is induced, and the connecting dielectric assembly includes two And a stack height of the connection dielectric assembly may be formed to be twice the height of the unit dielectric assembly. When the height of a unit dielectric block constituting the first and second dielectric assemblies is c (c is a positive number), the stack height of the connected dielectric assemblies will be 2c.

이와는 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에서, 상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 홀수인 경우, 비대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체는 1 개의 유전체 블록으로 구성되며, 상기 연결 유전체 조립체를 구성하는 1 개의 유전체 블록의 높이는 상기 단위 유전체 조립체의 높이의 2 배가 되도록 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 유전체 조립체 및 제 2 유전체 조립체를 구성하는 단위 유전체 블록의 높이를 c(c는 양수)라고 할 때, 연결 유전체 조립체를 구성하는 1 개의 유전체 블록의 높이는 단위 유전체와는 달리 2c가 될 것이다.In contrast, in a dielectric waveguide filter according to another embodiment of the present invention, when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is odd, an asymmetrical frequency band attenuation is induced, And the height of one dielectric block constituting the connection dielectric assembly is twice as high as the height of the unit dielectric assembly. Similarly, when the height of a unit dielectric block constituting the first and second dielectric assemblies is c (c is a positive number), the height of one dielectric block constituting the connected dielectric assembly becomes 2c, unlike the unit dielectric will be.

즉, 후자(커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 홀수인 경우)의 1 개의 유전체 블록으로 전자(커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수가 짝수인 경우)의 2 개의 유전체 블록을 대체함으로써 특정 주파수 대역에 대한 감쇄 성능을 향상시킬 수 있다.That is, one dielectric block of the latter (when the number of dielectric blocks adjacent to each other between the coupled dielectric blocks is an odd number), and two electrons (when the number of adjacent dielectric blocks between the coupled dielectric blocks is an even number) By replacing the block, the attenuation performance for a specific frequency band can be improved.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 유전체 도파관 필터의 커플링 매트릭스(coupling matrix) 및 토폴로지(topology)를 도시한 도면으로서, 도 5의 (a)는 너치 기능이 없는 4단 도파관 필터를 예시하였고, 도 5의 (b)는 공진기 1과 공진기 4 사이에 커플링을 통해 너치가 구현되었으며, 또한 공진기 2와 공진기 3은 접힌 형태로 구현되었음을 예시하고 있다.5 shows a coupling matrix and a topology of the dielectric waveguide filter of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) shows a coupling matrix and a topology of a four-stage waveguide FIG. 5B illustrates an example in which the resonator 1 and the resonator 4 are coupled to each other through a coupling, and the resonator 2 and the resonator 3 are formed in a folded shape.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들이 채택하고 있는 접힌 형태의 유전체 도파관 구조는 도 4a와 같이 입력된 전자기파가 서로 인접한 공진기를 따라 커플링 창을 통과하면서 공진 주파수를 결합하여 필터를 형성하는 것인데, 서로 인접하지 않은 공진기들을 인위적으로 결합(공진기 ① 및 공진기 ④)함으로써, 원하는 주파수 대역에 너치를 형성하여 감쇄를 극대화할 수 있다. 접힌 형태의 도파관 필터는 같은 높이의 공진기들이 서로 연속적으로 결합된 구조에서 임의의 한 지점을 기준으로 적층 형태로 접은 것으로, 접힌 지점의 공진기들(공진기 ① 및 공진기 ④)은 서로 위 아래로 접하면서 커플링 패턴을 통하여 전자기파가 진행하게 된다. 따라서 너치를 구현하기 위하여 서로 인접하지 않은 단위 공진기들(같은 크기의 공진기를 의미한다.)을 커플링하게 되면 필연적으로 그들 사이에 최소 2개 이상의 짝수 배의 인접한 공진기가 존재하게 되며, 대칭적으로 감쇄를 발생시키게 됨을 지적한 바 있다.As described above, in the folded dielectric waveguide structure adopted in the embodiments of the present invention, the input electromagnetic waves pass through the coupling window along adjacent resonators and combine resonance frequencies to form a filter, as shown in FIG. 4A , Resonators that are not adjacent to each other are artificially coupled (resonator 1 and resonator 4), so that the attenuation can be maximized by forming a noise in a desired frequency band. In the folded waveguide filter, resonators of the same height are continuously joined to each other, and are folded in a laminated form with respect to an arbitrary point. The resonators (resonator 1 and resonator 4) The electromagnetic wave propagates through the coupling pattern. Therefore, coupling unit resonators (meaning resonators of the same size) that are not adjacent to each other in order to realize a ring resonator necessarily results in at least two even-numbered adjacent resonators between them, and symmetrically Which is the cause of the attenuation.

이제, 도 6을 참조하여 서로 인접하지 않은 공진기들을 결합하는 크로스 커플링(cross coupling)의 다양한 경우에 따라 너치와 주파수 특성의 형성 유형을 정리하였다.Now, with reference to FIG. 6, the formation types of the notch and the frequency characteristic are summarized according to various cases of cross coupling coupling resonators not adjacent to each other.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에서 커플링 형태 및 연결 유전체 블록의 유형에 따른 주파수 특성을 예시한 도면으로서, 도 6의 a)는 서로 인접하지 않은 공진기들 사이에 짝수 개의 공진기가 존재할 경우를 예시한 도면이고, b)는 크로스 커플링이 L (인덕터, inductor) 결합을 하는 경우를 예시한 도면이며, c)는 크로스 커플링이 C (커패시터, capacitor) 결합을 하는 경우를 예시한 도면이다.6 is a diagram illustrating frequency characteristics according to a coupling type and a coupling dielectric block type in a dielectric waveguide filter according to an embodiment of the present invention, (B) shows a case where cross coupling is L (inductor) coupling, and (c) shows a case where cross coupling is C (capacitor) coupling Fig.

도 6의 a)를 참조하면, 4단 유전체 블록 중, 유전체 1과 유전체 4를 커플링함으로써, 커플링된 유전체 사이에 짝수 개의 공진기(유전체 2 및 유전체 3)가 존재하며, 그 결과 주파수 특성에서 양쪽으로 대칭적인 형태의 주파수 감쇄가 나타나는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6A, an even number of resonators (dielectric 2 and dielectric 3) exist between the coupled dielectrics by coupling the dielectric 1 and the dielectric 4 among the four-stage dielectric block. As a result, It can be seen that the frequency attenuation appears symmetrically on both sides.

이와 달리, 도 6의 b) 및 c)를 참조하면, 3단 유전체 블록 중, 유전체 1과 유전체 3을 각각 인덕터 또는 커패시터 결합을 통해 커플링함으로써, 커플링된 유전체 사이에 홀수 개의 공진기(유전체 2)가 존재하며, 그 결과 주파수 특성에서 고주파수 대역 또는 저주파수 대역의 어느 한쪽으로만 비대칭적인 형태의 주파수 감쇄가 나타나는 것을 확인할 수 있다.6, b) and c) of FIG. 6, among the three-stage dielectric block, the dielectric 1 and the dielectric 3 are each coupled through an inductor or a capacitor coupling so that an odd number of resonators As a result, it can be seen that asymmetrical frequency attenuation occurs only in either the high frequency band or the low frequency band in the frequency characteristic.

요약하건대, 본 발명의 실시예들에 따른 유전체 도파관 필터에서 비대칭 형태의 주파수 감쇄를 유도하기 위해서는 감쇄하고자 하는 주파수 특성에 따라 인덕터(inductor) 결합 또는 커패시터(capacitor) 결합을 통해 커플링을 형성할 수 있다.In summary, in order to induce an asymmetrical frequency attenuation in a dielectric waveguide filter according to embodiments of the present invention, a coupling can be formed through an inductor coupling or a capacitor coupling according to a frequency characteristic to be attenuated have.

이하에서는 앞서 설명한 다양한 유전체 도파관 필터의 구조에 따라 각각의 유형별로 전자기파의 진행 모습과 주파수 특성을 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the progress of the electromagnetic wave and the frequency characteristics according to the structure of the various dielectric waveguide filters described above will be described with reference to the drawings.

도 7a 및 도 7b는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 활용되는 도 1의 유전체 도파관 필터의 전자기파의 진행 모습과 주파수 특성을 예시한 도면으로서, 한 방향으로만 적층된 중심 주파수 836.5㎒의 4단 유전체 도파관 필터를 가정하고 있다.FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams illustrating the progress and frequency characteristics of the electromagnetic wave of the dielectric waveguide filter of FIG. 1 utilized in the technical field to which the present invention belongs. In FIG. 7A and FIG. 7B, Filter is assumed.

도 7a를 참조하면, 입력 포트를 통해 입력된 전자기파가 서로 인접한 공진기들의 아이리스(iris)(대칭으로 이루어진 차폐벽 사이의 공간, 즉 커플링 윈도우를 의미한다.)들을 순차적으로 통과(1→2→3→4의 유전체 블록의 순서에 따른다.)하여 출력 포트를 통해 출력됨으로써 원하는 주파수 특성을 나타낸다. 여기서, 아이리스의 크기는 필요로 하는 주파수 특성에 맞춰 설계되는 커플링 값에 의존한다.7A, an electromagnetic wave inputted through an input port sequentially passes through an iris (a space between symmetrically shielded walls, i.e., a coupling window) of resonators adjacent to each other (1? 2? 3 → 4), and output through the output port, thereby exhibiting a desired frequency characteristic. Here, the size of the iris depends on the coupling value designed according to the required frequency characteristics.

도 7b를 참조하면, 중심 주파수 836.5㎒를 기준으로 특별한 주파수 감쇄 구간 없이 양 방향으로 점진적인 S 파라미터 dB(S(21))의 감소가 나타나고 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7B, it can be seen that a gradual decrease in the S parameter dB (S (21)) occurs in both directions without a specific frequency attenuation period based on the center frequency of 836.5 MHz.

도 8a 및 도 8b는 너치 기능이 없는 접힌 형태의 유전체 도파관 필터의 전자기파의 진행 모습과 주파수 특성을 예시한 도면으로서, 두 방향으로 적층된 접은 형태의 4단 유전체 도파관 필터를 가정하고 있다. 여기서, 부재번호 801 및 806은 각각 입력과 출력을 나타낸다.FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating the progress and frequency characteristics of the electromagnetic wave of a folded dielectric waveguide filter without a fold function, assuming a folded four-stage dielectric waveguide filter laminated in two directions. Here, the member numbers 801 and 806 indicate the input and output, respectively.

도 8a를 참조하면, 앞서 설명한 도 7a와 같은 주파수 특성을 가지면서도 도 7a의 유전체 도파관 필터의 길이가 다소 긴 단점을 해결하고자 'ㄷ'자로 접은 형태로 도파관 필터를 구성하였다. 이때, 전자기파의 진행 방향의 전환을 위해 제 2 유전체 블록(803)과 제 3 유전체 블록(804)을 적층 방향을 달리하였으며, 상하로 연결된 접촉면 사이에 커플링 패턴(810)을 형성하여 전자기파의 전달을 유도하였다. 따라서, 비록 형태는 접혀 있으나, 전기적으로 연결된 순서에 따라 입력 포트를 통해 입력된 전자기파가 서로 인접하여 연결된 공진기들의 아이리스들을 순차적으로 통과하여 출력 포트를 통해 출력됨으로써 원하는 주파수 특성을 나타낸다. 즉, 1(802)→2(803)→3(804)→4(805)의 유전체 블록의 순서에 따른다.Referring to FIG. 8A, in order to solve the disadvantage that the dielectric waveguide filter of FIG. 7A has a somewhat longer length, while having the frequency characteristic as shown in FIG. 7A, the waveguide filter is formed in a folded shape. At this time, the second dielectric block 803 and the third dielectric block 804 are laminated in different directions for switching the traveling direction of the electromagnetic wave, and a coupling pattern 810 is formed between the upper and lower contact surfaces, Lt; / RTI > Therefore, though the shape is folded, the electromagnetic waves input through the input port in an electrically connected order sequentially pass through the irises of the resonators connected to each other and are output through the output port, thereby exhibiting a desired frequency characteristic. That is, the order of the dielectric blocks of 1 (802)? 2 (803)? 3 (804)? 4 (805) follows.

도 8b를 참조하면, 비록 도파관 필터의 형태는 상이하나, 앞서 예시한 도 7b와 주파수 특성이 동일하므로 중심 주파수를 기준으로 특별한 주파수 감쇄 구간 없이 양 방향으로 점진적인 S 파라미터 dB(S(21))의 감소가 나타나고 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8B, although the shape of the waveguide filter is different, since the frequency characteristic is the same as that of FIG. 7B, the S parameter dB (S (21)) gradually increases in both directions without a specific frequency attenuation section based on the center frequency. In the first half of the year.

도 9a 내지 도 10b는 너치 기능이 구현된 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 접힌 형태의 유전체 도파관 필터에서 연결 유전체 블록의 유형별로 전자기파의 진행 모습과 주파수 특성을 예시한 도면으로서, 모두 적층된 유전체 도파관 필터가 접은 형태를 가지며, 단지 커플링 유전체 블록 사이의 연결 유전체 블록의 개수에만 차이가 있다. 여기서, 부재번호 901 및 1001은 입력을 나타내고, 부재번호 906 및 1005는 출력을 나타낸다.FIGS. 9A and 10B are diagrams illustrating the progress and frequency characteristics of the electromagnetic wave according to the type of the connected dielectric block in the folded dielectric waveguide filter of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention, The dielectric waveguide filter has a folded shape and only differs in the number of connecting dielectric blocks between the coupling dielectric blocks. Here, reference numerals 901 and 1001 denote inputs, and reference numerals 906 and 1005 denote outputs.

도 9a 및 도 9b는 굽은 구조의 4단 유전체 도파관 필터로서, 제 2 유전체 블록(903) 및 제 3 유전체 블록(904)이 전자기파의 전달 방향을 전환하는 연결 유전체 조립체를 형성하고 있으며, 유전체 도파관 필터의 감쇄특성을 크게 향상시키고자 전기적으로 서로 이웃하지 않은 제 1 유전체 블록(902)과 제 4 유전체 블록(905)은 커플링 패턴(910 중 원형으로 표시된 부분)을 통해 너치를 형성하고 있다. 따라서, 커플링된 유전체(제 1 유전체 및 제 4 유전체) 사이의 인접 유전체는 짝수 개(제 2 유전체 블록 및 제 3 유전체 블록의 2 개이다.)이다.9A and 9B show a four-stage dielectric waveguide filter having a bent structure in which a second dielectric block 903 and a third dielectric block 904 form a connection dielectric assembly for switching the direction of electromagnetic wave transmission, The first dielectric block 902 and the fourth dielectric block 905, which are not electrically adjacent to each other, form a nut through the coupling pattern (a portion denoted by a circle in FIG. 910). Thus, the adjacent dielectric between the coupled dielectrics (the first dielectric and the fourth dielectric) is an even number (two of the second dielectric block and the third dielectric block).

도 9a를 참조하면, 전기적으로 연결된 순서에 따라 입력 포트를 통해 입력된 전자기파가 서로 인접하여 연결된 공진기들의 아이리스들을 순차적으로 통과하여 출력 포트를 통해 출력됨으로써 원하는 주파수 특성을 나타낸다. 즉, 1(902)→2(903)→3(904)→4(905)의 유전체 블록의 순서에 따른다. 또한, 도 9b를 참조하면, 너치로 인하여 통과 대역 주파수를 기준으로 양쪽으로 특정 주파수 대역에서 S 파라미터 dB(S(21))의 큰 감쇄가 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 특히, 커플링된 유전체 사이의 인접 유전체가 짝수 개이므로 통과 대역의 위, 아래로 대칭적인 형태의 감쇄가 나타나고 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9A, the electromagnetic waves input through the input port in an electrically connected order sequentially pass through the irises of the resonators connected to each other and output through the output port, thereby exhibiting desired frequency characteristics. That is, the order of the dielectric blocks of 1 (902)? 2 (903)? 3 (904)? 4 (905) Referring to FIG. 9B, it can be seen that a large attenuation of the S parameter dB (S (21)) appears in a specific frequency band on both sides of the passband frequency. In particular, since the adjacent dielectric between the coupled dielectrics is an even number, it can be seen that the symmetrical type of attenuation appears above and below the pass band.

그러나 산업상의 필요에 따라서는 굳이 양쪽으로 대칭의 너치가 필요한 것은 아니다. 원하는 사양을 얻기 위하여 한쪽 방향으로만 강하게 너치를 형성시킬 수도 있다. 또한 너치를 형성하기 위하여 4단의 유전체 공진기가 아닌 3단의 유전체 공진기만으로도 삽입 손실과 리플을 최소화하면서 원하는 주파수 특성을 얻을 수 있다. 다음의 도면을 참조하여 이러한 너치 형성 방법을 설명하도록 한다.However, depending on industrial needs, it is not necessary to have symmetrical bending on both sides. In order to obtain the desired specification, it is possible to form the nose strongly only in one direction. In addition, the desired frequency characteristics can be obtained while minimizing the insertion loss and ripple even with a three-stage dielectric resonator, not a four-stage dielectric resonator, in order to form a nut. A method of forming such a notch will be described with reference to the following drawings.

도 10a 내지 도 10c는 굽은 구조의 3단 유전체 도파관 필터로서, 제 2 유전체 블록(1003)이 전자기파의 전달 방향을 전환하는 연결 유전체 조립체를 형성하고 있으며, 제 1 유전체 블록(1002)과 제 3 유전체 블록(1004)은 커플링 패턴(1010)을 통해 너치를 형성하고 있다. 따라서, 커플링된 유전체 사이의 인접 유전체는 홀수 개(1 개의 제 2 유전체 블록만으로 구성된다.)이다.10A to 10C show a three-stage dielectric waveguide filter having a bent structure, in which a second dielectric block 1003 forms a connection dielectric assembly for switching the direction of electromagnetic wave transmission, and the first dielectric block 1002 and the third dielectric Block 1004 forms a nut through coupling pattern 1010. Thus, the adjacent dielectric between the coupled dielectrics is an odd number (consisting of only one second dielectric block).

도 10a를 참조하면, 전기적으로 연결된 순서에 따라 입력 포트를 통해 입력된 전자기파가 서로 인접하여 연결된 공진기들의 아이리스들을 순차적으로 통과하여 출력 포트를 통해 출력됨으로써 원하는 주파수 특성을 나타낸다. 즉, 1(1002)→2(1003)→3(1004)의 유전체 블록의 순서에 따른다.Referring to FIG. 10A, the electromagnetic waves input through the input port in an electrically connected order sequentially pass through the irises of the resonators connected to each other and are output through the output port, thereby exhibiting a desired frequency characteristic. That is, the order of 1 (1002)? 2 (1003)? 3 (1004) follows.

또한, 도 10b는 L (인덕터) 결합을 이용한 커플링 패턴을 통해 전자기파를 진행시킴으로써 통과 대역 위에서 너치가 발생한 3단 주파수 특성을 예시하고 있으며, 도 10b는 C (커패시터) 결합을 이용한 커플링 패턴을 통해 전자기파를 진행시킴으로써 통과 대역 아래에서 너치가 발생한 3단 주파수 특성을 예시하고 있다. 양자 모두 너치로 인하여 통과 대역 주파수를 기준으로 어느 한 쪽으로 특정 주파수 대역에서 S 파라미터 dB(S(21))의 큰 감쇄가 나타나고 있음을 확인할 수 있다. 특히, 커플링된 유전체 사이의 인접 유전체가 홀수 개이므로 통과 대역의 위, 아래 중 어느 한 쪽으로만 비대칭적인 형태의 감쇄가 나타나고 있음을 알 수 있다.FIG. 10B illustrates a three-step frequency characteristic in which an electromagnetic wave is propagated through a coupling pattern using an L (inductor) coupling to generate a nod on the pass band. FIG. 10B illustrates a coupling pattern using a C And the electromagnetic wave propagates through the waveguide, thereby illustrating the three-stage frequency characteristics in which the wave is generated below the passband. It can be seen that a large attenuation of the S parameter dB (S (21)) appears in a certain frequency band on either side based on the passband frequency, due to both values. In particular, since the adjacent dielectric between the coupled dielectrics is an odd number, it can be seen that the asymmetrical type of attenuation appears only in either the upper or lower part of the pass band.

이상과 같이 본 발명의 도 10a의 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에서는, 도 9a의 제 2 유전체 공진기(903) 및 제 3 유전체 공진기(904)를 합친 크기의 연결 유전체 공진기(1003)를 사용하여 3단의 너치를 갖는 유전체 도파관 필터를 제시하였다. 제 1 유전체 공진기(1002)와 제 3 유전체 공진기(1004) 사이에 위치한 연결 유전체 공진기(즉, 제 2 유전체 공진기)(1003)는 높이가 제 1 유전체 공진기(1002)와 제 3 유전체 공진기(1003)를 합친 것과 같으므로, 제 1 유전체 공진기로부터 진행하여 대칭으로 막혀있는 차폐벽 사이의 아이리스를 통과한 전자기파가 제 2 유전체 공진기에서 동시에 아래의 제 3 유전체 공진기의 아이리스를 통과함으로써, 구조상으로 구형 유전체 도파관을 접을 때 필연적으로 짝수가 되어야 가능한 필터 특성을 홀수만으로도 가능하도록 하였다. 따라서, 도 10a의 3단 유전체 도파관 필터는 도 9a의 4단 이상에서만 가능한 너치 기능을 3단에서도 가능하도록 하였으며, 단수를 줄여 필터의 삽입 손실 특성을 한층 향상할 수 있도록 하였다.As described above, in the dielectric waveguide filter according to the embodiment of FIG. 10A of the present invention, the coupling dielectric resonator 1003 having the combined size of the second dielectric resonator 903 and the third dielectric resonator 904 shown in FIG. A dielectric waveguide filter with a single - ended waveguide is presented. The connection dielectric resonator 1003 located between the first dielectric resonator 1002 and the third dielectric resonator 1004 has a first dielectric resonator 1002 and a third dielectric resonator 1003, So that the electromagnetic waves passing through the iris between the symmetrically blocked shielding walls proceeding from the first dielectric resonator pass through the iris of the third dielectric resonator underneath simultaneously in the second dielectric resonator so that the structurally spherical dielectric waveguide It is necessary to make an even number of filter characteristics by odd number. Thus, the three-stage dielectric waveguide filter of FIG. 10A enables a three-stage nugget function that is available only in four or more stages of FIG. 9A, and further reduces the number of stages to further improve the insertion loss characteristic of the filter.

나아가, 도 10a의 실시예에 따른 유전체 도파관 필터에서는, 너치를 통과 대역의 위, 아래 중 원하는 위치에 형성 가능하도록 하였는데 설계상으로 이웃하지 않은 공진기들의 커플링이 L (인덕터) 결합을 하는 경우와 C (커패시터) 결합을 하는 경우에 의존한다. 이러한 L (인덕터) 결합과 C (커패시터) 결합은 커플링 패턴의 크기와 위치에 따라 의존한다.Further, in the dielectric waveguide filter according to the embodiment of FIG. 10A, it is possible to form the ring at a desired position of the pass band above or below the pass band. However, in the case where the coupling of the resonators not adjacent to each other in design is L (inductor) C (capacitor) coupling. These L (inductor) coupling and C (capacitor) coupling depend on the size and position of the coupling pattern.

상기된 본 발명의 실시예들에 따르면, 접힌/굽은 형태의 적층형 유전체 도파관 필터를 설계함으로써 도파관 필터의 크기 및 길이를 크게 감소시킬 수 있고, 전기적으로 인접하지 않으나 물리적으로 인접한 유전체 블록 간에 커플링 패턴을 형성함으로써 정밀하고 소형화된 도파관 필터의 제작이 가능하며, 전자기파의 방향을 전환하는 연결 유전체 조립체의 크기를 조절함으로써 희망하는 감쇄 특성에 적합하도록 커플링된 유전체 블록 사이에 존재하는 인접 유전체 블록의 개수를 짝수 또는 홀수로 제어함으로써 사용 목적에 따라 특정 주파수에 대한 감쇄 성능을 용이하게 향상시킬 수 있다.According to the embodiments of the present invention described above, the size and length of the waveguide filter can be greatly reduced by designing the folded / curved type laminated dielectric waveguide filter, and the coupling pattern between the dielectric blocks that are not electrically adjacent but physically close to each other The number of adjacent dielectric blocks present between the coupled dielectric blocks to meet the desired attenuation characteristics by adjusting the size of the coupled dielectric assembly to switch the direction of the electromagnetic waves Can be controlled to an even or odd number so that the attenuation performance for a specific frequency can be easily improved according to the purpose of use.

특히, 제조 공정의 관점에서 단일 크기의 단위 유전체 블록과 단위 유전체 블록의 2 배 높이의 유전체 블록의 생산만으로 이들의 조합으로부터 사용자가 원하는 대칭 또는 비대칭의 주파수 감쇄 특성을 갖는 유전체 도파관 필터의 제조가 가능하다는 점에서 생산성의 향상을 극대화할 수 있다는 장점을 갖는다.In particular, it is possible to manufacture a dielectric waveguide filter having symmetrical or asymmetrical frequency attenuation characteristics desired by the user from the combination of these, by producing a dielectric block of a single size and a dielectric block of a double height of the unit dielectric block in view of the manufacturing process It is possible to maximize the productivity improvement.

한편, 통신 중계 장치에 이상에서 기술된 너치 기능이 포함된 굽은 형태의 적층형 유전체 도파관 필터를 이용할 수 있다. 통신 중계 장치는 장거리 통신을 하는 경우, 한 방향 또는 양 방향의 통신 신호를 수신하고 그 신호를 증폭하고 정형하여 송출하는 장치이다. 통신 중계 장치는 안테나, 듀플렉서, 멀티플렉서, 디플렉서 스플리터, 컴바이너, 증폭기 등으로 이루어질 수 있다. 기지국 또는 단말기 등으로부터 신호를 수신하고 신호를 구별하여 증폭 및 정형하여 신호의 목적지로 송신하는 역할을 한다. 상기된 유전체 도파관 필터를 통신 중계 장치의 듀플렉서 또는 멀티플렉서에 이용할 수 있다. 당업자에게 자명한 유전체 도파관 필터를 이용하는 통신 중계 장치의 구조와 동일 또는 유사한 구조로 이루어질 수 있다. 너치 기능이 포함된 굽은 형태의 적층형 유전체 도파관 필터를 포함하는 통신 중계 장치의 보다 구체적인 구조는 본 발명의 본질적인 기술적 특징을 설명하는데 불필요하므로 여기서는 생략하도록 한다.On the other hand, a bending-type laminated dielectric waveguide filter including the above-mentioned dipole function can be used for the communication relay device. A communication relay device is a device that receives a communication signal in one direction or both directions when it performs long-distance communication, amplifies the signal, and shapes and transmits the communication signal. The communication relay device may be composed of an antenna, a duplexer, a multiplexer, a duplexer splitter, a combiner, and an amplifier. Receives a signal from a base station or a terminal, distinguishes the signal, amplifies and shapes the signal, and transmits the signal to a destination of the signal. The dielectric waveguide filter described above may be used in a duplexer or multiplexer of a communication repeater. A structure similar to or similar to the structure of a communication relay apparatus using a dielectric waveguide filter obvious to a person skilled in the art can be made. The detailed structure of the communication relay device including the laminated dielectric waveguide filter including the bent function is not necessary for explaining the essential technical features of the present invention and therefore will not be described here.

너치 기능이 포함된 굽은 형태의 적층형 유전체 도파관 필터를 이용한 통신 중계 장치는 유전체 도파관 필터의 크기가 일반적인 종래의 적층형 유전체 도파관 필터의 크기보다 크게 감소하는바, 상기 통신 중계 장치의 크기 또한 일반적인 통신 중계 장치의 크기보다 감소될 수 있다. 따라서, 통신 중계 장치를 소형화할 수 있고, 원자재의 절감을 통해 가격경쟁력을 갖출 수 있는 효과가 있다.The size of the dielectric waveguide filter is greatly reduced from that of a typical conventional laminated dielectric waveguide filter, and the size of the communication relay device is also reduced by the size of the conventional communication relay device Lt; / RTI > Therefore, it is possible to miniaturize the communication relay device, and it is possible to provide price competitiveness through reduction of raw materials.

이상에서 본 발명에 대하여 그 다양한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명에 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to various embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

110 : 유전체 공진기 블록
120 : 입력 포트 130 : 출력 포트
210 : 유전체 도파관 필터 220 : 커플링 케이블
110: dielectric resonator block
120: input port 130: output port
210: dielectric waveguide filter 220: coupling cable

Claims (16)

적어도 하나의 유전체 블록을 포함하여 제 1 방향으로 전자기파를 전달하는 제 1 유전체 조립체;
적어도 하나의 유전체 블록을 포함하여 제 2 방향으로 전자기파를 전달하는 제 2 유전체 조립체; 및
1 개의 유전체 블록으로 구성되어, 상기 제 1 유전체 조립체의 출력단과 상기 제 2 유전체 조립체의 입력단 사이에 위치하여 상기 제 1 유전체 조립체로부터 출력되는 전자기파의 전달 방향을 전환하여 상기 제 2 유전체 조립체에 입력하는 연결 유전체 조립체;를 포함하되,
상기 유전체 블록은 각 면이 사각형인 육면체를 형성함으로써 이웃하는 면이 서로 연접되며, 차단 주파수(cut-off frequency)보다 높은 주파수를 전송하는 TE 모드(transverse electric mode)의 도파관 공진기이고,
상기 제 1 유전체 조립체의 일 측면과 상기 제 2 유전체 조립체의 일 측면은 접촉하여 형성되고, 접촉면에 구비된 커플링(coupling)을 통해 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록을 서로 전기적으로 연결함으로써 너치(notch)를 형성하며,
상기 커플링된 유전체 블록 사이에 인접한 유전체 블록의 개수는 홀수로 구비됨으로써 비대칭 형태의 주파수 대역 감쇄가 유도되고, 상기 연결 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이가 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이 및 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록의 높이의 합과 같도록 유전체 조립체 간의 접합면이 도파관 단면의 세로 방향에 따라 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 도파관 필터.
A first dielectric assembly including at least one dielectric block to transfer electromagnetic waves in a first direction;
A second dielectric assembly including at least one dielectric block to transfer electromagnetic waves in a second direction; And
And a second dielectric assembly disposed between the output end of the first dielectric assembly and the input end of the second dielectric assembly for switching the direction of transmission of electromagnetic waves output from the first dielectric assembly and inputting to the second dielectric assembly And a connection dielectric assembly,
The dielectric block is a TE mode (transverse electric mode) waveguide resonator in which neighboring surfaces are connected to each other by forming a hexahedron having a square surface on each side and transmitting a frequency higher than a cut-off frequency,
Wherein a first dielectric assembly and one side of the second dielectric assembly are formed in contact with each other and a dielectric block constituting the first dielectric assembly through a coupling provided on the contact surface, A notch is formed by electrically connecting the dielectric blocks constituting the dielectric block to each other,
Wherein an asymmetric frequency band attenuation is induced by providing an odd number of dielectric blocks adjacent to each other between the coupled dielectric blocks and a height of the dielectric block constituting the connected dielectric assembly is greater than a height of the dielectric block constituting the first dielectric assembly Wherein a joint surface between the dielectric assemblies is formed adjacent to the longitudinal direction of the waveguide section so as to be equal to the sum of the height of the first dielectric assembly and the height of the dielectric block constituting the second dielectric assembly.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 서로 정반대로서, 상기 제 1 유전체 조립체와 상기 제 2 유전체 조립체는 유전체 블록의 적층 방향과 평행하게 부착되고, 상기 연결 유전체 조립체는 상기 제 1 유전체 조립체의 출력단과 상기 제 2 유전체 조립체의 입력단에 연접하여 부착됨으로써, 유전체 조립체의 적층 방향에 따라 전자기파의 전달 방향을 'ㄷ'자 모양으로 유도하는 것을 특징으로 하는 유전체 도파관 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the first direction and the second direction are opposite to each other, the first dielectric assembly and the second dielectric assembly being attached parallel to the stacking direction of the dielectric block, the connecting dielectric assembly having an output end Wherein the dielectric waveguide filter is connected to the input end of the second dielectric assembly, thereby guiding the transmission direction of the electromagnetic wave in a 'C' shape according to the stacking direction of the dielectric assembly.
제 1 항에 있어서,
상기 너치는 상기 제 1 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록과 상기 제 2 유전체 조립체를 구성하는 유전체 블록 중 서로 접촉한 유전체 블록들 간에 커플링 패턴(coupling pattern)을 통해 형성됨으로써 소정 주파수 대역의 감쇄를 유도하는 것을 특징으로 하는 유전체 도파관 필터.
The method according to claim 1,
The nugle is formed through a coupling pattern between a dielectric block constituting the first dielectric assembly and a dielectric block constituting the second dielectric assembly, which are in contact with each other, thereby inducing attenuation of a predetermined frequency band And the dielectric waveguide filter.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 커플링은 감쇄하고자 하는 주파수 특성에 따라 제 1 기준치 이상의 고주파수 대역만을 주파수 감쇄하기 위한 인덕터(inductor) 결합 또는 제 2 기준치 이하의 저주파수 대역만을 주파수 감쇄하기 위한 커패시터(capacitor) 결합을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 유전체 도파관 필터.
The method according to claim 1,
The coupling may be formed by inductor coupling for frequency attenuation of only a high frequency band above a first reference value or capacitor coupling for frequency attenuation of only a low frequency band below a second reference value depending on the frequency characteristic to be attenuated Features a dielectric waveguide filter.
제 1 항에 있어서,
상기 유전체 블록은,
내측으로 유전 물질이 충진되고 외측으로 도전 코팅층이 형성된 구형 도파관(rectangular waveguide)으로서, 적어도 둘 이상의 유전체 블록이 적층되는 경우 유전체 블록 간의 접합면에 커플링 윈도우(coupling window)를 형성함으로써 적층된 유전체 블록을 따라 상기 전자기파를 연속적으로 전달하는 것을 특징으로 하는 유전체 도파관 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the dielectric block comprises:
A rectangular waveguide in which a dielectric material is filled in the inside and a conductive coating layer is formed in an outer side and a coupling window is formed on a joint surface between the dielectric blocks when at least two dielectric blocks are stacked, And the electromagnetic wave is continuously transmitted along the waveguide.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유전체 조립체 및 상기 제 2 유전체 조립체를 각각 구성하는 유전체 블록의 개수는 상기 전자기파의 공진 주파수 특성을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 유전체 도파관 필터.
The method according to claim 1,
Wherein the number of dielectric blocks constituting each of the first dielectric assembly and the second dielectric assembly is determined in consideration of a resonance frequency characteristic of the electromagnetic wave.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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