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KR20000029345A - 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신기 장치 - Google Patents

유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신기 장치 Download PDF

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KR20000029345A
KR20000029345A KR1019990046794A KR19990046794A KR20000029345A KR 20000029345 A KR20000029345 A KR 20000029345A KR 1019990046794 A KR1019990046794 A KR 1019990046794A KR 19990046794 A KR19990046794 A KR 19990046794A KR 20000029345 A KR20000029345 A KR 20000029345A
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South Korea
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hole
resonator
dielectric
holes
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츠카모토히데키
구로다가츠히토
이시하라진세이
가토히데유키
Original Assignee
무라타 야스타카
가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 간단한 작업으로, 칫수 정밀도가 높은 공진기 구멍의 개방면을 형성할 수가 있으며, 따라서 저가이고 특성이 양호한 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신기 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 구성에 따르면, 유전체 블록(1)의 제 1단면(1a)으로부터 그것에 대향하는 제 2단면(1b)을 관통하여, 공진기 구멍(2a, 2b) 및 외부 결합 구멍(3a, 3b)이, 그 축이 서로 평행하게 되도록 형성되며, 제 1단면의 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 형성 영역에는 각각 오목부(8)가 형성되어 있다. 각 구멍의 내주면에는 내부 도체(5)가 형성되어 있다. 제 1단면(1a)의 공진기 구멍(2a, 2b)의 개구면을 제외하는 유전체 블록의 외면의 대략 전면에 외부 도체(6)가 형성되며, 제 2단면(1b)의 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 개구부에는 외부 도체(6)와 분리된 입출력 전극(7a, 7b)이 형성되어 있다. 공진기 구멍(2a, 2b)의 개구면의 외부 도체는 제 1단면(1a)을 평면 연마하여 삭제되어 있다.

Description

유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신기 장치{dielectric filter, dielectric duplexer and communication apparatus}
본 발명은 예를 들면 마이크로파 대역에서 사용되는 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 이들을 사용한 통신기 장치에 관한 것이다.
종래부터, 이러한 종류의 유전체 필터로서, 예를 들면 도 11에 나타낸 구조의 것이 있다. 이하의 도에 있어서, 점으로 칠한 부분은, 유전체 블록의 베이스부가 보이는 부분(도체 비형성부)을 나타낸다.
이 유전체 필터는, 유전체 블록(1)의 제 1단면(1a)으로부터 그것에 대향하는 제 2단면(1b)을 관통하여, 공진기 구멍(2a, 2b) 및 외부 결합 구멍(3a, 3b)이 형성되며, 각각의 내주면에는 내부 도체가 형성되며, 유전체 블록(1)의 외면에는 외부 도체(6)가 형성되어 있다. 제 1단면(1a)의 공진기 구멍(2a, 2b)의 개구부 영역에는 외부 도체(6)의 비형성 영역이 형성되며, 공진기 구멍(2a, 2b)의 내부 도체는 제 1단면(1a)에서 외부 도체(6)와 분리되고, 제 2단면(1b)에서 외부 도체(6)에 도통하고 있다. 또한, 제 1단면(1a)의 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 개구부 영역에는 외부 도체(6)가 형성되고, 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 내부 도체는 제 1단면(1a)에서 외부 도체(6)와 도통하고 있다. 또한, 제 2단면(1b) 및 한 측면을 걸쳐서, 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 내부 도체에 도통하고 또한 외부 도체(6)와 분리되는 입출력 전극(7a, 7b)이 형성되어 있다. 이 구성에 있어서, 각 공진기 구멍(2a, 2b)의 내부 도체는 컴 라인 결합하고, 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 내부 도체는 각각 서로 이웃하는 공진기 구멍(2a, 2b)의 내부 도체와 인터디지탈 결합하고, 이 전자계 결합에 의하여 외부 결합을 얻고 있다.
이와 같이 유전체 블록의 한쪽 단면을 각 공진기 구멍의 내부 도체의 개방단으로 하고, 또한 외부 결합 구멍에 의하여 외부 결합을 얻도록 구성한 경우, 한쪽 단면에는 외부 도체의 형성 영역과 비형성 영역이 필요해진다. 이 유전체 필터는 각 공진기 구멍 및 외부 결합 구멍이 형성된 유전체 블록의 외면 및 각 구멍의 내주면의 전부에 전극 재료를 무전해 도금 등에 의하여 형성한 후, 제 1단면의 공진기 구멍의 개구부 영역의 외부 도체 및 입출력 전극의 주위의 외부 도체를 삭제하여 제조된다. 이 제 1단면의 공진기 구멍 개구부 영역의 삭제는 외부 도체를 샌드 페이퍼 등으로 깍아냄으로써 행해진다.
또한, 서로 이웃하는 공진기 구멍의 한쪽의 공진기 구멍의 개방면을 제 1단면으로 하고, 다른쪽의 공진기 구멍의 개방면을 제 2단면으로 하여, 서로 이웃하는 공진기를 인터디지탈 결합한 경우에도, 양 단면에는 외부 도체의 형성 영역과 비형성 영역이 필요해진다.
그러나, 상기 종래의 유전체 필터에서는, 공진기 구멍의 개구부 영역의 외부 도체를 부분적으로 삭제하여, 공진기 구멍의 내부 도체의 개방단이 되는 개방면을 형성할 필요가 있으며, 공진기 구멍의 개방면의 형성 작업이 어렵고, 제조 원가가 높아진다고 하는 문제가 있었다.
또한, 상기 개방면을 정밀도 좋게 형성하는 것이 곤란하며, 필터 특성에 편차를 생기게 한다는 등의 문제가 있었다.
한편, 스크린 인쇄법에 의하여 단면의 외부 도체를 형성하는 방법도 있으나, 이 경우에는 도체 페이스트의 인쇄, 도체 소성 등 제조 공정수가 많아지며, 또한 위치 어긋남 및 도체 페이스트의 번짐 등에 의하여 외부 도체의 위치 정밀도가 나빠진다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 간단한 작업으로, 칫수 정밀도가 높은 공진기 구멍의 개방면을 형성할 수 있으며, 따라서 저가이고 특성이 양호한 유전체 필터, 유전체 듀플렉서 및 통신기 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 제 1실시 형태에 따른 유전체 필터의 사시도이다.
도 2는 제 1실시 형태에 따른 유전체 필터의 제조 과정의 사시도이고, 유전체 블록의 전체 표면에 도체를 형성한 상태를 나타낸 도이다.
도 3은 제 2실시 형태에 따른 유전체 필터의 사시도이다.
도 4는 제 3실시 형태에 따른 유전체 필터의 사시도이다.
도 5는 제 4실시 형태에 따른 유전체 필터의 사시도이다.
도 6은 제 5실시 형태에 따른 유전체 듀플렉서의 사시도이다.
도 7은 제 6실시 형태에 따른 유전체 듀플렉서의 사시도이다.
도 8은 제 7실시 형태에 따른 유전체 필터의 사시도이다.
도 9는 제 8실시 형태에 따른 유전체 듀플렉서의 사시도이다.
도 10은 제 9실시 형태에 따른 통신기 장치의 블록도이다.
도 11은 종래의 유전체 필터의 사시도이다.
(도면의 주요 부분에 있어서의 부호의 설명)
1: 유전체 블록 1a: 제 1단면
1b: 제 2단면 2a∼2g: 공진기 구멍
3a∼3c: 외부 결합 구멍 4a∼4c: 외부 결합 조정 구멍
5: 내부 도체 6: 외부 도체
7a∼7c: 입출력 전극 8: 오목부
122: 안테나 123: 유전체 듀플렉서
124: 송신 필터 125: 수신 필터
126: 송신 회로 127: 수신 회로
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서는, 제 1단면과 제 2단면의 사이에 연속하는 측면을 갖는 유전체 블록의 내부에 양 단면 사이를 관통하는 복수의 공진기 구멍 및 적어도 하나의 외부 결합 구멍을 형성하고, 각 공진기 구멍 및 외부 결합 구멍의 내주면에 내부 도체를 형성하고, 유전체 블록의 외면에 외부 도체를 형성한 구조를 기본으로 하고, 제 1단면 또는 제 2단면의 외부 결합 구멍의 형성 영역 및 각 공진기 구멍의 단락단 영역에 오목부를 형성하고, 제 1단면 또는 제 2단면의 오목부를 제외하는 부분의 외부 도체를 삭제하여, 제 1단면 또는 제 2단면에 각 공진기 구멍의 개방면을 형성한다. 즉, 본 발명의 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서에서는, 각 공진기 구멍의 개구면이 되는 단면에 있어서 각 공진기 구멍의 개방면을 다른 부분보다도 돌출되게 형성하고 있다.
이 구성에 의하면, 제 1단면 또는 제 2단면의 공진기 구멍의 개구면을 연마한다고 하는 간단한 작업으로, 제 1단면 또는 제 2단면의 공진기 구멍의 개구면 전면의 외부 도체를 삭제할 수가 있다. 즉 제 1단면 또는 제 2단면의 오목부내의 외부 도체는 삭제되지 않으며, 제 1단면 또는 제 2단면의 외부 결합 구멍의 형성 영역 및 각 공진기 구멍의 단락면에 칫수 정밀도가 높은 외부 도체를 용이하게 형성할 수 있으며, 양호한 필터 특성을 얻을 수가 있다.
또한, 모든 공진기 구멍의 개방면을 제 1단면으로 한 구조의 경우에는, 제 1단면의 외부 결합 구멍의 형성 영역에 오목부를 형성하고, 제 1단면의 오목부를 제외하는 부분의 외부 도체를 삭제하여, 제 1단면에 각 공진기 구멍의 개방면을 형성한다. 이 구성에 의하면, 제 1단면의 공진기 구멍의 개구면을 연마한다고 하는 간단한 작업으로, 제 1단면의 공진기 구멍의 개구면 전면의 외부 도체를 삭제할 수가 있으며, 제 1단면에 칫수 정밀도가 높은 공진기 구멍의 개방면을 형성할 수가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유전체 필터 및 유전체 듀플렉서는, 제 1단면의 외부 결합 구멍 형성 영역의 오목부와 제 2단면 사이를 관통하여, 내주면에 내부 도체가 형성된 외부 결합 조정 구멍을 형성한다. 이 경우, 오목부내의 외부 결합 구멍의 개구부와 외부 결합 조정 구멍의 개구부를 축길이 방향에 있어서 다른 위치에 형성하여도 된다.
상기의 구성에 있어서, 외부 결합 구멍 및 외부 결합 조정 구멍의 직경의 형상 및 배치 위치를 변화시킴으로써, 외부 결합의 크기를 조정할 수가 있다. 또한, 외부 결합 조정 구멍은 이것을 사이에 두고 서로 이웃하는 공진기 구멍간의 결합을 차단하는 기능도 가지고 있다. 게다가, 오목부의 형상 및 깊이를 변화시켜서, 외부 결합 구멍 또는 외부 결합 조정 구멍의 길이(축길이)를 변화시킴으로써, 외부 결합의 크기의 조정 및 설정의 자유도를 더욱 증가시킬 수가 있다.
또한, 제 2단면에 외부 결합 구멍의 내부 도체에 접속되며 외부 도체와 분리되는 입출력 전극을 형성하여, 외부 결합 구멍의 내부 도체와 이것에 인접하는 공진기 구멍의 내부 도체와의 결합을 인터디지탈 결합으로 함으로써, 더욱 큰 외부 결합을 얻을 수가 있다. 또한, 상기 입출력 전극을 측면에 걸치도록 형성하면, 상기 입출력 전극이 형성된 측면을 실장면으로 할 수가 있다.
복수의 입출력부 중에서, 적어도 하나의 입출력부에 외부 결합 구멍에 의한 외부 결합 수단을 적용하면 되고, 다른 입출력부의 외부 결합을 입출력 전극과 공진기 구멍의 용량 결합에 의해 얻도록 한 구성으로 해도 된다. 또한, 제 1단면에 외부 결합 구멍의 내부 도체에 접속되며 외부 도체와 분리되는 입출력 전극을 형성하여, 외부 결합 구멍의 내부 도체와 이것에 인접하는 공진기 구멍의 내부 도체의 결합을 컴 라인 결합으로 하도록 해도 된다. 또한, 입출력 전극을 형성하지 않고, 한쪽 단면에서 외부 결합 구멍의 내부 도체와 외부 도체를 분리하여, 외부 결합 구멍의 내부 도체와 접속되는 금속제의 입출력 단자를 삽입하도록 해도 된다.
또한, 본 발명에 따른 통신기 장치는, 상기의 특징을 갖는 유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서를 구비하여 구성되므로, 저가이고 특성이 양호한 것이 된다.
(발명의 실시 형태)
본 발명의 제 1실시 형태에 따른 유전체 필터의 구조를 도 1을 참조하여 설명하겠다. 도 1은 유전체 필터의 사시도이고, 각 공진기 구멍의 개방면을 위로, 회로 기판에의 실장면을 앞쪽으로 하여 나타내고 있다.
본 실시 형태의 유전체 필터는, 유전체 세라믹스로 이루어지는 대략 직방체 형상의 유전체 블록(1)에 소정 형상의 구멍 및 전극을 형성하여 이루어진다. 유전체 블록(1)의 제 1단면(1a)으로부터 그것에 대향하는 제 2단면(1b)을 관통하여, 공진기 구멍(2a, 2b) 및 외부 결합 구멍(3a, 3b)이, 그 축이 서로 평행하게 되도록 형성되며, 제 1단면(1a)의 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 형성 영역에는 각각 오목부(8)가 형성되어 있다. 오목부(8)는 제 1단면(1a)의 양측에 위치하고, 3개의 측면에 걸쳐서 직사각형 형상으로 노치된 형상으로 형성되어 있다. 공진기 구멍(2a, 2b)은 그 직경을 제 1단면(1a)측에서는 크고, 제 2단면(1b)측에서는 작게 한 스텝 구멍으로 하고 있다. 외부 결합 구멍(3a, 3b)은 그 직경이 전체 길이에 걸쳐서 동일한 칫수의 스트레이트 구멍으로 하고 있다.
각 구멍(2a, 2b, 3a, 3b)의 내주면에는 내부 도체(5)가 형성되어 있다. 제 1단면(1a)의 공진기 구멍(2a, 2b)의 개구면을 제외하는 유전체 블록의 외면의 대략 전면에 외부 도체(6)가 형성되고, 제 2단면(1b)의 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 개구부에는 외부 도체(6)와 분리된 입출력 전극(7a, 7b)이 형성되어 있다. 입출력 전극(7a, 7b)은 제 2단면(1b) 및 측면을 걸쳐서 형성되며, 이 유전체 필터는 입출력 전극(7a, 7b)이 형성된 측면을 실장면으로 하여, 실장 기판에 실장된다.
공진기 구멍(2a, 2b)의 각 내부 도체(5)는 제 1단면(1a)에서 외부 도체(6)와 분리되며, 제 2단면(1b)에서 외부 도체(6)에 접속되며, 제 1단면(1a)의 공진기 구멍(2a, 2b)의 개구면은 공진기 구멍(2a, 2b)의 개방면이 되며, 제 2단면(1b)은 공진기 구멍의 단락면으로 되어 있다. 즉 제 1단면(1a)에 있어서 공진기 구멍(2a, 2b)의 개방면은 다른 부분보다도 돌출된 위치에 균일한 면으로 형성되어 있다.
외부 결합 구멍(3a, 3b)의 각 내부 도체(5)는 제 1단면(1a)(오목부 (8)내)에서 외부 도체(6)에 접속되며, 제 2단면(1b)에서 입출력 전극(7a, 7b)에 접속되어 외부 도체(6)와 분리되어 있다. 즉 외부 결합 구멍(3a, 3b)은 제 1단면(1a)에서 단락되어 있다.
이 유전체 필터는 각 공진기 구멍(2a, 2b)의 내부 도체(5)에 대응하는 2개의 공진기로 구성되며, 이 서로 이웃하는 2개의 공진기가 컴 라인 결합하고, 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 각 내부 도체(5)는 서로 이웃하는 공진기 구멍(2a, 2b)의 내부 도체(5)와 인터디지탈적으로 전자계 결합하고, 이 결합에 의하여 외부 결합을 얻고 있다.
이어서, 본 실시 형태의 유전체 필터의 제조 방법에 대하여 설명하겠다.
공진기 구멍 및 외부 결합 구멍을 가지며, 각 구멍이 개구되어 있는 한쪽의 면(제 1단면)의 외부 결합 구멍의 개구부 영역에 오목부가 형성된 대략 직방체 형상의 유전체 블록을 프레스 성형에 의하여 성형하고, 이것을 소성하여 유전체 블록(1)을 얻는다. 이어서, 유전체 블록의 전체 표면에 Cu, Ag등의 전극 재료를 무전해 도금에 의하여 형성하여, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 구멍(2a, 2b, 3a, 3b)의 내주면에 내부 도체(5)가 형성되고, 외면의 전면에 외부 도체(6)가 형성된 유전체 블록(1)을 형성한다. 이어서, 제 1단면(1a)을 회전 연마기 및 샌드페이퍼 등에 의하여 평면 연마하여, 오목부(8)를 제외하는 제 1단면(1a)의 외부 도체(6)를 깍아내어 삭제한다. 이어서, 입출력 전극(7a, 7b)의 주위의 외부 도체(6)를 초음파 가공기 등에 의하여 삭제하여, 외부 도체(6)와 분리된 입출력 전극(7a, 7b)을 형성하여, 도 1에 나타낸 유전체 필터를 얻는다. 오목부(8)의 형성은 유전체 블록 성형 및 소성후에 절삭하여 형성하도록 해도 된다.
오목부(8)의 깊이는 제 1단면(1a)을 평면 연마하였을 때, 오목부(8)내의 외부 도체(6)가 남는 깊이이면 되고, 또한 오목부(8)의 형상도 상기 실시 형태의 것에 한정되는 것은 아니다. 또한 2개의 오목부(8)의 형상은 동일할 필요도 없다.
본 실시 형태에서는 공진기 구멍을 스텝 구멍으로 하고, 외부 결합 구멍을 스트레이트 구멍으로 한 것으로 설명하였으나, 공진기 구멍을 스트레이트 구멍으로 해도 되고, 또한 외부 결합 구멍을 스텝 구멍으로 해도 되고, 스텝 구멍 및 스트레이트 구멍을 각각 혼재시켜서 형성하도록 해도 된다. 또한 본 실시 형태에서는 2단 구성의 유전체 필터로 설명하였으나, 유전체 블록에 3개 이상의 공진기 구멍을 형성한 3단 이상의 공진기로 이루어지는 유전체 필터이어도 된다. 이 경우, 외부 결합 구멍은 입출력단의 공진기 구멍에 서로 이웃하는 위치에 형성된다.
이상과 같이, 본 실시 형태의 유전체 필터에서는, 제 1단면(1a)의 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 개구부 영역에는 오목부(8)가 형성되어 있으므로, 제 1단면(1a)을 평면적으로 균일하게 연마한다고 하는 간단한 작업으로, 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 개구부가 되는 오목부(8)의 외부 도체(6)를 남기고, 또한 공진기 구멍(2a, 2b)의 개구면 전면의 외부 도체를 삭제할 수가 있다. 즉 저가로 공진기 구멍(2a, 2b)의 개방면을 형성할 수가 있으며, 또한 제 1단면(1a)의 외부 도체(6)의 형성 영역과 비형성 영역의 칫수 정밀도는 높은 것이 되며, 외부 도체(6)형성의 편차에 기인하는 필터 특성의 편차는 대폭으로 저감된 것이 된다.
게다가, 오목부(8)의 형상 및 깊이를 변화시켜서, 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 길이(축길이)를 변화시킴으로써, 외부 결합의 크기를 조정 및 설정하는 것도 가능해진다.
이어서, 본 발명의 제 2실시 형태에 따른 유전체 필터의 구성을 도 3에 나타낸다. 제 1실시 형태의 예에서는, 제 1단면의 오목부에 외부 결합 구멍만을 형성한 것으로 설명하였으나, 본 실시 형태에서는, 외부 결합 구멍(3a, 3b)에 더하여, 오목부(8)와 제 2단면(1b)을 관통하여, 내주면에 내부 도체(5)가 형성된 외부 결합 조정 구멍(4a, 4b)이 각각 형성되어 있다. 외부 결합 조정 구멍(4a, 4b)의 내부 도체(5)는 양 단면(1a, 1b)에서 외부 도체(6)에 접속(도통)되어 있다. 다른 구성에 대해서는 제 1실시 형태와 동일한 구성이므로 그 설명을 생략한다. 외부 결합 조정 구멍(4a, 4b)은 외부 결합을 조정하기(외부 결합을 약화시키기) 위하여 형성되며, 외부 결합 구멍(4a, 4b)의 형성 위치 및 형상을 변화시킴으로써 더욱 다양한 외부 결합을 얻을 수가 있다.
이 구성에 있어서도, 제 1단면(1a)을 평면적으로 연마하는 것만으로, 오목부(8)의 외부 도체(6)를 남기어, 공진기 구멍(2a, 2b)의 개방면을 정밀도 좋고 용이하게 형성할 수가 있다. 또한 오목부(8)의 형상 및 깊이를 변화시킴으로써, 외부 결합의 조정 및 설정도 가능해진다.
본 발명의 제 3실시 형태에 따른 유전체 필터의 구성을 도 4에 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 오목부(8)는 한쪽 측면측에서 깊고, 다른쪽 측면측에서 얕아지도록 단차 형상으로 형성되며, 외부 결합 조정 구멍(3a, 3b)은 오목부의 깊은 부분에 형성되며, 외부 결합 조정 구멍(4a, 4b)은 얕은 부분에 형성되어 있다. 즉 외부 결합 구멍(3a, 3b)과 외부 결합 조정 구멍(4a, 4b)의 개구부가 축길이 방향에서 다른 위치가 되도록 형성되어 있다. 이와 같이 외부 결합 구멍과 외부 결합 조정 구멍의 축길이를 다르게 함으로써, 상기 제 2실시 형태에서 설명한 효과에 더하여, 게다가 외부 결합의 조정 및 설정의 자유도가 높아지며, 더욱 다양한 외부 결합을 얻을 수가 있다.
본 발명의 제 4실시 형태에 따른 유전체 필터의 구성을 도 5에 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 오목부(8)는 공진기 구멍(2a, 2b)측에서 얕고, 측면측에서 깊어지도록 단차 형상으로 형성되며, 외부 결합 조정 구멍(3a, 3b)은 오목부의 깊은 부분에 형성되며, 외부 결합 조정 구멍(4a, 4b)은 얕은 부분에 형성되어 있다. 이 구성에서도 제 3실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수가 있다.
이어서, 본 발명의 제 5실시 형태에 따른 유전체 듀플렉서(안테나 공용기)의 구성을 도 6에 나타낸다. 본 실시 형태의 유전체 듀플렉서는 대략 직방체 형상의 유전체 블록(1)을 구비하며, 송신측이 공진기 구멍(2b, 2c)에 대응하는 2단의 공진기로 형성되는 밴드 패스 필터와, 공진기 구멍(2a)에 대응하는 트랩 공진기로 구성되며, 수신측이 공진기 구멍(2d∼2f)에 대응하는 3단의 공진기로 형성되는 밴드 패스 필터와, 공진기 구멍(2g)에 대응하는 트랩 공진기로 구성되어 있다. 유전체 블록(1)의 제 1단면(1a)에는 공진기 구멍(2a, 2b)사이, 공진기 구멍(2c, 2d)사이 및 공진기 구멍(2f, 2g)사이에는 각각 오목부(8)가 형성되며, 각 오목부(8)의 영역에 외부 결합 구멍(3a, 3b, 3c) 및 외부 결합 조정 구멍(4a, 4b, 4c)이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 오목부(8)는 대향하는 측면을 걸쳐서 홈형상으로 형성되어 있다.
각 구멍(2a∼2g, 3a, 3b, 3c, 4a, 4b, 4c)의 내주면에는 내부 도체(5)가 형성되어 있다. 제 1단면(1a)의 각 공진기 구멍(2a∼2g)의 개구면을 제외하는 유전체 블록(1)의 외면의 거의 전면에 외부 도체(6)가 형성되어 있다. 제 2단면(1b) 및 측면을 걸쳐서 외부 결합 구멍(3a, 3b, 3c)의 내부 도체(5)에 접속되며 또한 외부 도체(6)와 분리된 입출력 전극(7a, 7b, 7c)이 각각 형성되어 있다.
입출력 전극(7a)은 송신측 필터의 송신 단자, 입출력 전극(7c)은 수신측 필터의 수신 단자로서, 입출력 전극(7b)은 송신 및 수신 필터의 입출력을 공용하는 안테나 단자로서 기능한다. 외부 결합 구멍(3a)은 서로 이웃하는 공진기 구멍(2a, 2b)과, 외부 결합 구멍(3b)은 서로 이웃하는 공진기 구멍(2c, 2d)과, 외부 결합 구멍(3c)은 서로 이웃하는 공진기 구멍(2f, 2g)과 각각 인터디지탈 결합하고, 이 결합에 의하여 외부 결합을 얻고 있다. 본 실시 형태의 외부 결합 조정 구멍(3a∼3c)은 외부 결합을 조정하는 기능에 더하여, 이것을 사이에 두고 서로 이웃하는 공진기 구멍간의 결합을 차단하는 기능도 가지고 있다.
이 구성에 있어서도, 제 1단면(1a)에는 오목부(8)가 형성되어 있으며, 제 1실시 형태 및 제 2실시 형태에서 설명한 것과 동일한 효과를 발휘할 수가 있다.
제 1∼제 4실시 형태의 유전체 필터에 있어서도, 본 실시 형태와 같이 외부 결합 구멍을 사이에 두고 트랩 공진기를 형성하는 구성으로 해도 된다.
이어서, 본 발명의 제 6실시 형태에 따른 유전체 듀플렉서의 구성을 도 7에 나타낸다. 본 실시 형태의 유전체 듀플렉서는 대략 직방체 형상의 유전체 블록(1)을 구비하며, 송신측이 공진기 구멍(2a, 2b, 2c)에 대응하는 3단의 공진기로 형성되는 밴드 패스 필터로 구성되며, 수신측이 공진기 구멍(2d∼2f)에 대응하는 3단의 공진기로 형성되는 밴드 패스 필터로 구성되어 있다. 유전체 블록(1)의 제 1단면(1a)의 공진기 구멍(2c, 2d)사이에는 오목부(8)가 형성되고, 오목부(8)의 영역에 외부 결합 구멍(3b) 및 외부 결합 조정 구멍(4b)이 형성되어 있다. 각 구멍(2a∼2f, 3b, 4b)의 내주면에는 내부 도체(5)가 형성되어 있다. 제 1단면(1a)의 각 공진기 구멍(2a∼2f)의 개구면을 제외하는 유전체 블록(1)의 외면의 거의 전면에 외부 도체(6)가 형성되어 있다.
안테나 단자가 되는 입출력 전극(7b)은 제 2단면(1b) 및 측면을 걸쳐서 형성되며, 송신 단자가 되는 입출력 전극(7a) 및 수신 단자가 되는 입출력 전극(7c)은 제 1단면(1a)측의 근방에서 인접하는 측면을 걸쳐서 형성되어 있다. 입출력 전극(7a, 7c)은 공진기 구멍(2a, 2f)과 각각 용량 결합하고, 이들 용량으로 외부 결합을 얻고 있다. 외부 결합 구멍(3b)은 서로 이웃하는 공진기 구멍(2c, 2d)과 인터디지탈 결합하고, 이 결합에 의하여 외부 결합을 얻고 있다. 이와 같이, 복수의 입출력부 중에서, 1개의 입출력부에 외부 결합 구멍에 의한 외부 결합 수단을 적용한 것이어도 되고, 이 경우, 제 1단면에는 하나의 오목부를 형성하면 된다.
이 구성에 있어서도, 제 1단면(1a)에는 오목부(8)가 형성되어 있으며, 제 1실시 형태 및 제 2실시 형태에서 설명한 것과 동일한 효과를 발휘할 수가 있다.
제 5, 제 6실시 형태의 구성에 있어서도, 오목부를 제 3, 제 4실시 형태에 나타낸 바와 같이, 단차부를 갖도록 형성하여도 된다. 또한, 외부 결합 조정 구멍은 반드시 형성할 필요는 없다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, 더욱 큰 외부 결합을 얻기 위하여 외부 결합 구멍과 입출력단의 공진기 구멍의 결합을 인터디지탈 결합으로 하고 있으나, 입출력 전극을 제 1단면의 오목부에 형성하여 컴 라인 결합으로 외부 결합을 얻도록 하여도 된다.
상기 각 실시 형태에서는, 각 공진기 구멍의 개방면을 모두 제 1단면으로 하여, 각각 서로 이웃하는 공진기 사이를 컴 라인 결합으로 한 것으로 설명하였는데, 이어서 서로 이웃하는 공진기간의 결합을 인터디지탈 결합으로 한 유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서의 구성을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하겠다.
본 발명의 제 7실시 형태에 따른 유전체 필터의 구성을 도 8에 나타낸다. 본 실시 형태의 유전체 필터는, 제 1단면(1a)의 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 형성 영역 및 공진기 구멍(2b)의 단락단 영역에, 또한 제 2단면(1b)의 외부 결합 구멍(3a, 3b)의 형성 영역 및 공진기 구멍(2a)의 단락단 영역에 오목부(8)가 형성되어 있다. 제 1단면(1a)의 공진기 구멍(2a)의 개구면 및 제 2단면(1b)의 공진기 구멍(2b)의 개구면은 외부 도체의 비형성부가 되며, 이들 면이 공진기 구멍(2a, 2b)의 개방면으로 되어 있다. 즉, 제 1단면(1a)에 있어서 공진기 구멍(2a)의 개방면이, 또한 제 2단면에 있어서 공진기 구멍(2b)의 개방면이 다른 부분보다도 돌출된 위치에 형성되어 있다. 각 공진기 구멍(2a, 2b)은 인터디지탈 결합하고 있다.
본 발명의 제 8실시 형태에 따른 유전체 듀플렉서의 구성을 도 9에 나타낸다. 본 실시 형태의 유전체 듀플렉서는 수신측 필터를 구성하는 하나의 공진기 구멍(2e)의 개방면을 제 2단면(1b)으로 한 것이다. 제 1단면(1a)의 외부 결합 구멍(3a∼3c), 외부 결합 조정 구멍(4a∼4c)의 형성 영역 및 공진기 구멍(2e)의 단락단 영역에, 또한 제 2단면(1b)의 공진기 구멍(2e)의 개방단 영역을 제외하는 부분에 오목부(8)가 형성되어 있다. 제 1단면(1a)의 공진기 구멍(2a∼2d, 2f, 2g)의 개구면 및 제 2단면(1b)의 공진기 구멍(2e)의 개구면은 외부 도체의 비형성부로 되고, 이들 면이 각 공진기 구멍의 개방면으로 되어 있다. 즉 제 1단면(1a)에 있어서 공진기 구멍(2a∼2d, 2f, 2g)의 개방면이, 또한 제 2단면에 있어서 공진기 구멍(2e)의 개방면이 다른 부분보다도 돌출된 위치에 형성되어 있다. 다른 구성은 도 6에 나타낸 것과 거의 동일한 구성이다. 송신측 필터의 공진기 구멍(2b, 2c)은 컴 라인 결합하고, 수신측 필터의 공진기 구멍(2d, 2e, 2f)은 인터디지탈 결합하고 있다.
상기 제 7실시 형태 또는 제 8실시 형태와 같이 서로 이웃하는 공진기 구멍의 개방면이 서로 반대의 단면이 되는 구성에 있어서도, 제 1단면, 제 2단면을 연마함으로써, 각 공진기 구멍의 개방면을 용이하고 정밀도 좋게 형성할 수가 있다.
상기 각 실시 형태에 있어서, 각 구멍의 단면 형상은 원형에 한정되는 것은 아니며, 사각형 및 다른 다각 형상이어도 되고, 이들 형상의 각 구멍을 혼재하도록 형성한 것이어도 된다.
또한, 각 구멍은 직경이 축길이에 걸쳐서 대략 동일한 스트레이트 구멍이어도 되고, 직경이 큰 부분과 직경이 작은 부분을 갖는 스텝 구멍이어도 되며, 스텝 구멍의 경우, 스텝 위치는 각각 소정의 위치에 형성된다.
이어서, 본 발명의 제 9실시 형태에 따른 통신기 장치의 구성을 도 10에 나타낸다. 도 10에 있어서, 122는 안테나, 123은 유전체 듀플렉서, 124는 송신 필터, 125는 수신 필터, 126은 송신 회로, 127은 수신 회로이다. 유전체 듀플렉서(123)의 안테나 단자(ANT)는 안테나(122)에 접속되고, 송신 단자(Tx)는 송신 회로(126)에 접속되고, 수신 단자(Rx)는 수신 회로(127)에 접속되어 통신기 장치가 구성된다.
송신 필터(124) 또는 수신 필터(125)로서, 제 1∼제 4, 제 7실시 형태의 유전체 필터를 사용할 수가 있으며, 또한 유전체 듀플렉서(123)로서, 제 5, 제 6, 제 8실시 형태의 유전체 듀플렉서를 사용할 수가 있다. 본 발명에 따른 유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서를 사용함으로써, 저가이고 특성이 양호한 통신기 장치를 실현할 수가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서는, 유전체 블록의 제 1단면 또는 제 2단면의 외부 결합 구멍 또는 외부 결합 조정 구멍의 형성 영역 및 각 공진기 구멍의 단락단 영역에는 오목부가 형성되어 있으며, 제 1단면 또는 제 2단면의 공진기 구멍의 개구면을 연마한다고 하는 간단한 작업으로, 오목부내의 외부 도체를 남기고, 제 1단면 또는 제 2단면의 공진기 구멍의 개구면 전면의 외부 도체를 삭제할 수가 있으며, 제 1단면 또는 제 2단면에 칫수 정밀도가 높은 공진기 구멍의 개방면을 용이하게 형성할 수가 있다. 따라서, 제 1단면 또는 제 2단면에 있어서의 공진기 구멍의 개방면의 형성 작업 공정수는 대폭 삭감되며, 제조 원가를 저감할 수 있음과 아울러, 양호한 특성을 얻을 수가 있다.
게다가, 오목부의 형상 및 깊이를 변화시킴으로써, 외부 결합의 크기의 조정 및 설정의 자유도를 더욱 증가시킬 수가 있으며, 소망의 특성을 용이하게 얻을 수가 있다.
또한, 외부 결합 구멍의 내부 도체에 접속하여 입출력 전극을 형성하여, 용이하게 표면 실장형으로 할 수가 있다. 외부 결합 구멍과 입출력단의 공진기 구멍의 결합을 인터디지탈 결합으로 함으로써, 더욱 큰 외부 결합을 얻을 수가 있으며, 외부 결합의 조정 및 설정의 범위를 크게 할 수가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서를 실장함으로써, 저가이고 특성이 양호한 통신기 장치를 얻을 수가 있다.

Claims (8)

  1. 제 1단면과 제 2단면 사이에 연속하는 측면을 갖는 유전체 블록의 내부에 양 단면 사이를 관통하는 복수의 공진기 구멍 및 적어도 하나의 외부 결합 구멍을 형성하고, 각 공진기 구멍 및 외부 결합 구멍의 내주면에 내부 도체를 형성하고, 유전체 블록의 외면에 외부 도체를 형성한 유전체 필터로서,
    제 1단면 또는 제 2단면의 외부 결합 구멍의 형성 영역 및 각 공진기 구멍의 단락단 영역에 오목부를 형성하고, 제 1단면 또는 제 2단면의 오목부를 제외하는 부분의 외부 도체를 삭제하여, 제 1단면 또는 제 2단면에 각 공진기 구멍의 개방면을 형성한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  2. 제 1단면과 제 2단면 사이에 연속하는 측면을 갖는 유전체 블록의 내부에 양 단면 사이를 관통하는 복수의 공진기 구멍 및 적어도 하나의 외부 결합 구멍을 형성하고, 각 공진기 구멍 및 외부 결합 구멍의 내주면에 내부 도체를 형성하고, 유전체 블록의 외면에 외부 도체를 형성한 유전체 필터로서,
    제 1단면의 외부 결합 구멍의 형성 영역에 오목부를 형성하고, 제 1단면의 오목부를 제외하는 부분의 외부 도체를 삭제하여, 제 1단면에 각 공진기 구멍의 개방면을 형성한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 제 1단면의 외부 결합 구멍 형성 영역의 오목부와 제 2단면 사이를 관통하여, 내주면에 내부 도체가 형성된 외부 결합 조정 구멍을 형성한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 오목부내의 외부 결합 구멍의 개구부와 외부 결합 조정 구멍의 개구부를 각 구멍의 축길이 방향에 있어서 다른 위치에 형성한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  5. 제 1항, 제 2항 및 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서, 제 2단면, 또는 제 2단면 및 측면을 걸쳐서, 외부 결합 구멍의 내부 도체와 도통하고 외부 도체와 분리되는 입출력 전극을 형성한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  6. 제 3항에 있어서, 제 2단면, 또는 제 2단면 및 측면을 걸쳐서, 외부 결합 구멍의 내부 도체와 도통하고 외부 도체와 분리되는 입출력 전극을 형성한 것을 특징으로 하는 유전체 필터.
  7. 유전체 블록에 적어도 2개 이상의 필터부가 형성되며, 적어도 하나의 필터부가 제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 4항, 제 5항 및 제 6항 중의 어느 한 항에 기재된 유전체 필터인 것을 특징으로 하는 유전체 듀플렉서.
  8. 제 1항, 제 2항, 제 3항, 제 4항, 제 5항 및 제 6항 중의 어느 한 항에 기재된 유전체 필터, 또는 제 7항에 기재된 유전체 듀플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
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