WO2016068512A1 - 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터 - Google Patents

캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터 Download PDF

Info

Publication number
WO2016068512A1
WO2016068512A1 PCT/KR2015/010654 KR2015010654W WO2016068512A1 WO 2016068512 A1 WO2016068512 A1 WO 2016068512A1 KR 2015010654 W KR2015010654 W KR 2015010654W WO 2016068512 A1 WO2016068512 A1 WO 2016068512A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tuning
cover
cavity
frequency filter
tuning structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2015/010654
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박남신
김정회
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KMW Inc
Original Assignee
KMW Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KMW Inc filed Critical KMW Inc
Priority to EP15855287.7A priority Critical patent/EP3214693B1/en
Priority to JP2017522505A priority patent/JP6500101B2/ja
Priority to CN201580058726.3A priority patent/CN107210506B/zh
Priority to US15/072,898 priority patent/US9985330B2/en
Publication of WO2016068512A1 publication Critical patent/WO2016068512A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters
    • H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
    • H01P1/2053—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities the coaxial cavity resonators being disposed parall to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/202—Coaxial filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/30—Auxiliary devices for compensation of, or protection against, temperature or moisture effects ; for improving power handling capability
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/04—Coaxial resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207—Hollow waveguide filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H01P1/2138—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using hollow waveguide filters

Definitions

  • the present invention relates to a radio signal processing apparatus used in a wireless communication system, and more particularly to a radio frequency filter having a cavity structure, such as a cavity filter.
  • a radio frequency filter having a cavity structure usually includes a plurality of accommodation spaces such as a rectangular parallelepiped, or a cavity, through a metal housing, and includes a dielectric resonance element (DR) or a metal resonance rod inside each cavity structure. Resonance elements are provided, respectively, to generate ultra high frequency resonance.
  • a cover for shielding the open surface of the cavity is usually provided on the upper part of the cavity structure, and the cover is a tuning structure for tuning the filtering characteristics of the radio frequency filter.
  • a tuning screw and a nut for fixing the tuning screw may be installed.
  • the radio frequency filter having such a cavity structure is used for processing transmission / reception of radio signals in a wireless communication system, and in particular, is typically applied to a base station or a repeater in a mobile communication system.
  • Korean Patent Application Publication No. 10-2014-0026235 (name: "radio frequency filter having a cavity structure"), published by the present applicant, published date: March 05, 2014, inventors: Park Nam-shin and two others)
  • a simple and simplified filter structure capable of frequency tuning without adopting a fastening structure of a tuning screw and a fixing nut is proposed.
  • Publication No. 10-2014-0026235 discloses a position corresponding to a resonant element in a cover when the cover is manufactured by pressing or die casting, using a plate-shaped base material made of aluminum or magnesium (including alloy). We propose a technique for forming one or a plurality of recessed sites in the.
  • a plurality of dot peen structures are formed on the recessed part by rudder or pressing by a rudder pin of an external rudder equipment.
  • This recessed portion and dot pin structure is intended to replace the fastening structure of the tuning screw and the fixing nut, which has been conventionally used for frequency tuning, so that the distance between the recessed portion (and the dot pin structure) and the resonating element is narrowed so as to be appropriate. Enable tuning.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0026235 does not adopt a fastening structure of a conventional tuning screw and a fixing nut, it is suitable for a filter structure for compactness and light weight.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0026235 should form the above-mentioned recessed structure through die casting processing on a cover, especially when manufacturing a filter having a relatively large size, which is a case where the processing cost is increased. May occur.
  • the material of the housing is light weight such as aluminum (including alloy) in consideration of strength, weight, manufacturing cost and ease of operation.
  • aluminum since the coefficient of thermal expansion of the metal itself is large, there may be a problem of changing the characteristics of the filter due to the external temperature change and the exothermic phenomenon occurring in the product itself.
  • the use environment in an antenna device or the like in which a filter is used is usually a constant temperature, a high temperature state, and is affected by heat generated by other components (eg, amplifiers) around the antenna device.
  • other components eg, amplifiers
  • the cavity filter is used as a high power transmission filter
  • a significant amount of heat is generated by the insertion loss.
  • the housing of the cavity filter, the resonator, and the like cause heat shrinkage and expansion.
  • Such a change in capacitance and inductance due to the change in the spacing of each component may change the inherent characteristics of the filter and may cause an operation failure.
  • this problem is more significant.
  • the cavity structure of the cavity filter of the related art in particular, the structure using a metal resonator rod, various methods for minimizing the characteristic change according to the temperature change have been studied and adopted.
  • the lower part of the resonator element is made of the same material as the housing (for example, , Aluminum), and the upper part is Bs, Sum, Cu, etc., and uses a method of joining the lower part with another dissimilar metal.
  • the finiteness (price, coefficient of thermal expansion) of the material applied to the resonant rod of the cavity filter there was a difficulty in temperature compensation of the RF filter.
  • an object of the present invention is to provide a structure that enables frequency tuning without employing a fastening structure of a tuning screw and a fixing nut, and enables a simple manufacturing operation and a low cost production even when a relatively large filter is manufactured.
  • a radio frequency filter having a.
  • Another object of the present invention is to provide a radio frequency filter having a cavity structure that can stably compensate for changes in filtering characteristics due to temperature changes and can be manufactured at a relatively low cost.
  • the present invention provides a radio frequency filter having a cavity structure, the housing having a hollow inside and having an open surface on one side to have a cavity; A cover for sealing an open surface of the housing; A resonator element located in the hollow of the housing; The cover has a through hole formed in a portion corresponding to each resonance element; A tuning structure for frequency tuning provided to block the through-hole is provided, wherein the thermal expansion coefficient of the material of the tuning structure and the thermal expansion coefficient of the cover material are different from each other.
  • the tuning structure material may be a material lower than the thermal expansion coefficient of the cover material.
  • the radio frequency filter having a cavity structure provides a structure to enable frequency tuning without employing a fastening structure of a general tuning screw and a fixing nut, and when manufacturing a relatively large filter Even simple manufacturing operation and low-cost manufacturing is possible, and can have a lighter structure.
  • the radio frequency filter having a cavity structure according to the present invention can compensate for the change in filtering characteristics due to the temperature change without using a resonant rod made of a conventional Invar, etc., and can be manufactured at low cost. do.
  • the resonator rod can be designed more freely, for example, the resonator rod may be integrally manufactured at the time of manufacturing an aluminum filter housing.
  • FIG. 1 is a partially separated perspective view of a radio frequency filter having a cavity structure according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of the cover of FIG.
  • FIG. 3 is a view showing a state in which a dot pin is formed in the tuning structure of FIG.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a frequency tuning device of the radio frequency filter of FIG.
  • 5 is a schematic diagram showing the change in distance between the tuning structure and the resonant device according to the temperature change state
  • FIG. 6 is a structural diagram of a radio frequency filter having a cavity structure according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a structural diagram of a radio frequency filter having a cavity structure according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a structural diagram of a radio frequency filter having a cavity structure according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a partially separated perspective view of a radio frequency filter having a cavity structure according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion A-A 'of the cover of FIG. 1
  • FIG. 3 is a metal cup of FIG. Is a view showing a state in which dot pins are formed.
  • a radio frequency filter having a cavity structure according to the first embodiment of the present invention has a housing having a hollow inside and at least one cavity blocked from the outside, similarly to the related art.
  • the enclosure forms a cavity, and includes a housing 20 having one side (for example, an upper side) open and a cover 10 for sealing an open surface of the housing 20.
  • each cavity typically has a resonant element 30: 30-1, 30-2, 30-3, 30-4, 30-4, 30-5, 30-5 at its center. do.
  • coupling windows 23, 23-1 and 23-2 which are connection passage structures, between the cavity structures having sequential connection structures with each other. , 23-3, 23-4, 23-5) are formed.
  • the coupling window 23 may be formed in a shape in which a predetermined portion is removed at a predetermined size at a portion corresponding to the partition walls of the cavity structure.
  • an input terminal 41 and an output terminal 42 of the corresponding radio frequency filter are connected to an input terminal and an output terminal cavity structure, respectively, through holes (not shown) that may be formed on one side of the housing 20. Can be attached.
  • the structure of the cavity 20 and the resonant element 30 formed in the housing 20 and the housing 20 may be configured similarly to the prior art, and the housing 20 ) And the resonator element 30 may both be made of aluminum (alloy) material.
  • the cover 10 according to an embodiment of the present invention may be made of the same material as that of the housing 20, that is, aluminum (alloy) material, similar to the conventional art.
  • a predetermined size and shape (circular in the example of FIGS. 1 to 3) is formed at a portion corresponding to each resonator element 30 in each cavity of the housing 20. ) And through holes are formed.
  • it has a cup shape, is installed in the form of blocking the area formed by the through hole of the cover 10, the tuning structure of the metal material having a predetermined size and shape (12: 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 12-6 are provided in each through hole of the cover 10.
  • the bottom surface of the tuning structure 12 has a relatively flat plane facing each resonator element 30, and as shown more clearly in FIGS. 2 and 3, the side surface of the through hole of the cover 10 ( close contact with b).
  • the tuning structure 12 may be installed to be press-fitted into the through-hole of the cover 10 by the interference fit method, and also be fixedly installed by using a soldering method, a laser welding method, or a high frequency induction heating method. Can be.
  • the tuning structure 12 is made of a material having a different coefficient of thermal expansion than the cover 10.
  • the tuning structure 12 may be made of a material having a lower coefficient of thermal expansion than the cover 10.
  • the metal cup 12 may be made of copper (alloy) or iron. It may be made of (alloy) material.
  • the tuning structure 12 may be silver plated for ease of soldering operation.
  • the through hole of the cover 10 and the structure of the tuning structure 12 attached thereto are intended to replace the conventional fastening structure of the tuning screw and the fixing nut.
  • External rudder equipment to the tuning structure 12 through the through hole 10 so that the distance from the upper end of the 30 is narrowed (as well as the volume of the inner hollow is changed to increase the capacitance value between the tuning structure and the resonance rod).
  • At least one (usually, a plurality) dot peen structure (a) is formed by (Fig. 4, 5).
  • a dot pin structure a is formed by rudder or pressing by a rudder pin (502 of FIG. 2) of an external rudder equipment.
  • FIG. 3 is a view illustrating a state in which a dot pin is formed in the tuning structure 12 of FIG. 2, for example, a state in which a frequency tuning operation is completed.
  • the flat shape is further shown in the dotted line circle portion A, for example, a dot pin structure on the tuning structure 12 by an external steering angle device.
  • a plurality of (a) may be formed in a circular shape.
  • the radio frequency filter 1 according to the first embodiment of the present invention which is the frequency tuning object, is used for the rudder angle equipment 5 having the rudder pin 502. It is placed on the shelf.
  • the rudder angle machine 5 can be configured with a conventional dot pin marking machine.
  • the operating characteristic of the radio frequency filter 1 is measured by the measurement equipment 2 for this purpose, the measurement equipment 2 provides the radio frequency filter 1 with an input signal of a preset frequency and receives the output of the radio frequency. It is connected with the filter (1).
  • the operating characteristic of the radio frequency filter 1 measured by the measuring equipment 2 is provided to the control equipment 3 which can be implemented by a PC or the like.
  • the control equipment 3 monitors the operating characteristics of the radio frequency filter 1 and controls the operation of the steering angle equipment 5 until the filtering characteristics are optimized or satisfies the reference value, so that the steering angle equipment 5 is
  • the through-holes of the cover 10 of the radio frequency filter 1 form a dot pin structure a of an appropriate number and shape in the metal plate 12.
  • the dot pin structure a may be formed in plural, for example, along the bottom portion of the through hole and the tuning structure 12 formed in a circular shape.
  • the material, thickness, size, and the like of the tuning structure 12 are appropriately set so that unwanted deformation and the like do not occur even under stress during the frequency tuning operation in which the dot pin structure a is formed.
  • the tuning structure 12 may be made of, for example, a copper material having excellent elongation, so that the dot pin structure a may be more easily formed.
  • a dot pin structure representing a different variable amount.
  • the detailed structure of the tuning structure 12 may be appropriately designed according to the characteristics, conditions, and the like required for the radio frequency filter 1 to be designed. At this time, for example, when the thickness of the cover 10 is set from about 2.5T (mm) to 3T (mm), the thickness of the tuning structure 12 is about 0.2T (mm) to 0.3T (mm) It can be set to.
  • the radio frequency filter having a cavity structure according to the first embodiment of the present invention as described above, to form a cover 10 of the overall plate shape, to form a through-hole penetrating the cover 10,
  • the tuning structure By installing the tuning structure in the through-hole, by implementing the frequency tuning structure, it has a simpler structure and can be quickly manufactured at a lower cost than the structure adopting the fastening structure of the conventional tuning screw and fixing nut, The weight can be reduced.
  • the structure using the cover 10 and the tuning structure 12 according to an embodiment of the present invention compared with the structure of the Patent Publication No. 10-2014-0026235, the Publication No. 10-2014 In the case of -0026235, in order to make a structure corresponding to this, in the case of manufacturing a filter of a relatively large size, the work of shaping a corresponding size of the cover by cutting the corresponding portion of the cover through a lathe work from a metal cover should be performed. do. This operation is relatively complex and time consuming, and it may be difficult to keep the thickness of the groove portion constant. On the contrary, as in the present invention, a through hole is formed in the cover, and the operation of attaching the tuning structure to the cover may be relatively simple and quick.
  • the tuning structure 12 may be made of a material having a different thermal expansion coefficient (for example, lower) than the cover 10, this feature is a very important feature
  • the cavity filter 1 of the present invention provides a function of compensating for a change in resonance frequency with respect to a temperature change.
  • the solid line P1-P1 ′ schematically shows the state of the tuning structure 12 in which the frequency tuning operation is completed
  • the dotted line P2-P2 ′ represents the state in which the state of the tuning structure 12 is deformed due to the temperature rise. Shown schematically.
  • the size of the housing 20 and the cover 10 of the filter is increased by the thermal expansion as a whole, thereby increasing the size of the cavity as a whole.
  • Increasing the size of the cavity has the effect of shifting the entire resonant frequency band to a lower frequency band.
  • the tuning structure 12 is made of a material having a smaller thermal expansion coefficient than that of the cover 10 or the like, as the cover 10 is enlarged, as shown in the arrow direction in FIG. It is transformed into the displayed state. Accordingly, the distance d2 between the tuning structure 12 and the resonator element 30 after the temperature rise is further larger than the distance d1 between the tuning structure 12 and the resonator element 30 before the temperature rise.
  • the change in distance between the tuning structure 12 and the resonator element 30 reduces the capacitance between the tuning structure 12 and the resonator element 30 and moves the entire resonant frequency band to a higher frequency band. That is, the distance change due to the temperature rise between the tuning structure 12 and the resonance element 30 serves to compensate for the resonance frequency change due to the size change due to the temperature rise of the cover 10 and the housing 20. .
  • the distance between the tuning structure 12 and the resonator element 30 is closer to the temperature rise, thereby compensating for the resonance frequency change due to the temperature change.
  • the coefficient of thermal expansion of the cover 10 corresponding to the upper end of the resonance element 30 is different from that of the cover 10 in the radio frequency filter 1.
  • a coupling tuning screw hole for installing a coupling tuning screw (not shown) in a portion corresponding to the coupling window 23, which is a connecting passage structure of the respective cavity structures, in the housing 20. (13: 13-1, 13-2, 13-3, 13-4, 13-5) may be formed.
  • a coupling tuning screw (not shown) for coupling tuning is inserted into the coupling tuning screw hole 13 to an appropriate depth so as to perform a coupling tuning operation.
  • fixing the coupling tuning screw to an appropriate position may be fixed using a separate adhesive such as epoxy resin.
  • a fine size conductive pin injection hole may be formed in the tuning structure 12, which short-circuits the resonating element 30 and the tuning structure 12 of the housing 20 with each other during a frequency tuning operation. It is used for conductive pin injection.
  • the frequency tuning method it is possible to use a method of sequentially performing frequency tuning tasks individually for each cavity resonator according to the frequency tuning method. In this case, in addition to the cavity currently undergoing the tuning operation, the resonance elements in the remaining cavity are It needs to be electrically shorted. In this case, by injecting the conductive pin through the conductive pin injection hole formed in the tuning structure 12, it is possible to short the resonant element of the cavity.
  • FIG. 6 is a structural diagram of a radio frequency filter having a cavity structure according to a second embodiment of the present invention.
  • a filter having one cavity is illustrated.
  • the cover 10, the housing 20, and the resonance device 30 may be formed of the same material as in the first embodiment, and may have a similar structure.
  • the tuning structure 14 according to the second embodiment shown in FIG. 6 has a somewhat deformed structure compared with the first embodiment. That is, as the perspective view is further shown in the dashed-dotted circle portion A of FIG. 6, the cup-shaped tuning structure 14 has a catching member 142 that extends from the top of the cup-shaped to the outer side.
  • the locking member 142 is in contact with the peripheral portion of the through-hole in the cover 10, and is attached to the peripheral portion of the through-hole of the cover 10 by soldering, welding, or the like, to further secure the fixing force of the tuning structure 14. Height plays a role.
  • FIG. 7 is a structural diagram of a radio frequency filter having a cavity structure according to a third embodiment of the present invention, in which the filter shown in the example of FIG. 7 has a structure substantially similar to that of the second embodiment shown in FIG. It is becoming.
  • the tuning structure 16 according to the third embodiment shown in FIG. 7 has a catching member 162 at the top of a cup shape, as shown in FIG. 6.
  • the peripheral portion of the through-hole of the cover 10, which corresponds to the locking member 162 of the tuning structure 16 is connected to the locking member 162 of the tuning structure 16.
  • the structure in which the groove a is formed by cutting corresponding to the thickness is illustrated. This structure makes the tuning structure 16 more stable.
  • FIG. 8 is a structural diagram of a radio frequency filter having a cavity structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the filter having one cavity is similar to the embodiments illustrated in FIGS. 6 and 7. Is shown.
  • the cover 10, the housing 20, and the resonance device 30 may be formed of the same material as those of the second and third embodiments, and may have a similar structure.
  • the tuning structure 18 according to the fourth embodiment illustrated in FIG. 8 has a thin metal plate shape.
  • the metal plate-shaped tuning structure 18 is attached to the lower surface of the cover 10 by welding, soldering, or the like to block an area formed by the corresponding through hole.
  • This tuning structure 18, like other embodiments, may be formed of a copper material, and then the recessed portion is formed by the external rudder angle equipment.
  • a radio frequency filter having a cavity structure may be configured, and in the present invention, there may be various embodiments or modifications.
  • the thermal expansion coefficient of the material of the tuning structure is lower than the thermal expansion coefficient of the material of the cover as an example, but in another embodiment of the present invention, the thermal expansion coefficient of the tuning structure than the thermal expansion coefficient of the cover material It can also be made of a high material.
  • the tuning structure may be constructed of a material having a coefficient of thermal expansion higher than that of the cover material for temperature compensation, i.e., shifting the entire resonant frequency band to a lower frequency band.
  • the number and shape of the through holes formed in each cavity in the cover, and the tuning structure installed therein may have various numbers and shapes in addition to the number and shapes shown in the above embodiments. In addition, it may be possible to form a different shape and number of through holes for each cavity.
  • a separate resonator element may be manufactured separately and attached to the housing in the housing, and in the present invention, both the housing and the resonator element may be made of the same material. It may also be manufactured by a die casting method.
  • the housing and the internal resonating element may have a structure in which a whole is integrally formed by a press working method.
  • the through hole formed in the cover may be formed in a taper shape of which the lower portion is narrower in diameter than the upper portion, and correspondingly, the tuning structure has a cup having a larger diameter at the upper portion than the lower portion. It may be formed to have a shape. This structure may be more stable during frequency tuning operations.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

본 발명은 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터로서, 캐비티를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과; 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버와; 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며; 커버에는 각 공진소자에 대응되는 부위에 관통홀이 형성되고; 관통홀을 막는 형태로 설치되는 주파수 튜닝을 위한 튜닝 구조물이 구비되고, 튜닝 구조물은 커버의 재질에 비해 열팽창계수가 낮거나 높은 재질로 제작한다.

Description

캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터
본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 신호 처리 장치에 관한 것으로, 특히 캐비티 필터와 같이, 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터에 관한 것이다.
캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터는 통상 금속 재질의 하우징을 통해 직육면체 등의 수용공간, 즉 캐비티를 다수개 구비하며, 각 캐비티 구조 내부에 유전체 공진소자(DR: Dielectric Resonance element) 또는 금속 공진봉으로 구성된 공진소자를 각각 구비시켜 초고주파의 공진을 발생시킨다. 또한, 이와 같은 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터에서, 통상 캐비티 구조의 상부에는 해당 캐비티의 개방면을 차폐하는 커버가 구비되며, 커버에는 해당 무선 주파수 필터의 필터링 특성을 튜닝하기 위한 튜닝 구조로서, 다수의 튜닝 나사 및 해당 튜닝 나사를 고정하기 위한 너트가 설치될 수 있다. 캐비티 구조를 갖는 무선 주파수 필터에 관한 일예로는, 본 출원인에 의해 선출원된 국내 공개특허공보 제10-2004-100084호(명칭: "무선 주파수 필터", 공개일: 2004년 12월 02일, 발명자: 박종규 외 2명)에 개시된 바를 예로 들 수 있다.
이러한 캐비티 구조를 갖는 무선 주파수 필터는 무선 통신 시스템에서 송수신 무선 신호의 처리를 위해 사용되며, 특히, 이동통신 시스템에서 기지국이나 중계기 등에 대표적으로 적용된다.
한편, 본 출원인에 의해 선출원된 국내 공개특허공보 제10-2014-0026235호(명칭: "캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터", 공개일: 2014년 03월 05일, 발명자: 박남신 외 2명)는, 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능한 간단하고 단순화된 필터 구조를 제안하고 있다. 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호는 알루미늄이나 마그네슘 재질(합금 포함)의 판 형태의 모재를 이용하여 프레스 가공 또는 다이캐스팅 가공 등을 통해 커버를 제작시에, 커버에서 공진소자와 대응되는 위치에 하나 또는 복수개의 함몰 부위를 형성하는 기술을 제안한다. 또한, 이러한 함몰 부위에, 외부 타각 장비의 타각 핀(pin)에 의한 타각 또는 누름에 의해 도트핀(dot peen) 구조를 다수개 형성한다. 이러한 함몰 부위 및 도트핀 구조는 주파수 튜닝을 위해 통상적으로 사용하던 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 대체하기 위한 것으로서, 해당 함몰 부위(및 도트핀 구조)와 공진소자간의 거리가 좁혀지도록 하여 적절한 튜닝 작업이 가능하도록 한다.
상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술은 통상적인 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않으므로, 소형 및 경량화를 위한 필터 구조에 적합하다.
그런데, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술은 특히, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에는 커버에 다이캐스팅 가공을 통해 상기한 함몰 구조를 형성하여야 하며, 이는 오히려 가공비가 상승하는 경우가 발생할 수 있다.
또한, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술에서는, 상기 커버를 포함하여, 하우징의 재질을, 강도, 무게, 제작 비용 및 작업 용이성 등을 고려하여 알루미늄(합금 포함) 등과 같은 경량 금속으로 제작하는데, 알루미늄의 경우 금속 자체의 열팽창계수가 크기 때문에 외부의 온도변화 및 제품 자체에서 발생하는 발열현상으로 인해, 필터의 특성 변화를 가져오는 문제점이 있을 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 필터가 사용되는 안테나 장치 등에서의 사용 환경은 통상 항온, 고온 상태이며, 안테나 장치의 주변 다른 부품(예를 들어, 증폭기)에 의한 발열로 인한 영향을 받게 된다. 특히, 캐비티 필터가 고 전력의 송신 필터로 사용시에는 삽입손실에 의해 상당한 양의 열이 발생하게 된다. 주변 온도가 변화하는 경우, 캐비티 필터의 하우징, 공진기 등이 열 수축과 팽창을 일으키게 된다. 이러한, 각 구성요소들의 간격 변화에 의한 커패시턴스 및 인덕턴스 값의 변화에 따라 필터의 고유 특성이 변화되면서 동작 장애가 발생할 수 있다. 특히, 금속성 공진봉을 이용한 공진기 구조에서 이러한 문제점은 더욱 크게 작용한다.
따라서, 종래의 캐비티 필터의 공진기 구조에, 특히 금속성 공진봉을 이용하는 구조에서는, 온도 변화에 따른 특성 변화를 최소화하기 위한 다양한 방안이 연구 및 채용되고 있다. 예를 들어, 근본적으로 열팽창률이 매우 작은 인바(Invar) 등의 소재를 사용하여 공진봉을 형성하거나, 온도 변화에 따른 특성 변화를 보상하기 위해 공진소자의 하부는 하우징과 동일 재질(예를 들어, 알루미늄)로 형성하며, 상부는 Bs, Sum, Cu 등, 하부와 다른 이종 금속을 접합하여 사용하는 방식을 적용하고 있다. 그러나, 캐비티 필터의 공진봉에 적용하는 재질의 유한성(가격, 열팽창계수)으로 인해 RF 필터의 온도 보상에 어려움이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능하도록 하는 구조를 제공하며, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에도 간단한 제조 작업 및 저비용의 제작이 가능한 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 온도 변화에 따른 필터링 특성 변화를 안정적으로 보상함과 아울러, 비교적 저비용으로 제작 가능할 수 있는 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터로서, 캐비티를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과; 상기 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버와; 상기 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며; 상기 커버에는 각 공진소자에 대응되는 부위에 관통홀이 형성되고; 상기 관통홀을 막는 형태로 설치되는 주파수 튜닝을 위한 튜닝 구조물이 구비되고, 상기 튜닝 구조물의 재질의 열팽창 계수와 상기 커버 재질의 열팽창계수는 서로 다른 것을 특징으로 한다.
상기에서, 상기 튜닝 구조물 재질은 상기 커버 재질의 열팽창계수보다 낮은 재질일 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터는 일반적인 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능하도록 하는 구조를 제공하며, 비교적 사이즈가 큰 필터의 제작시에도 간단한 제조 작업 및 저비용의 제작이 가능하며, 보다 경량화된 구조를 가질 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 캐비티 구조를 가지는 무선 주파수 필터는 종래의 인바 등의 재질의 공진봉을 사용하지 않으면서도 온도 변화에 따른 필터링 특성 변화를 안정적으로 보상함과 아울러, 저비용으로 제작을 할 수 있게 된다. 더욱이 본 발명을 적용할 경우에, 통상 알루미늄 재질의 필터 하우징 제작시에 공진봉을 일체형으로 제작할 수도 있는 등, 공진봉의 설계를 보다 자유롭게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도
도 2는 도 1의 커버의 A-A'부분 절단면도
도 3은 도 2의 튜닝 구조물에 도트핀이 형성된 상태를 나타낸 도면
도 4는 도 1의 무선 주파수 필터의 주파수 튜닝 장치의 구성도
도 5는 온도 변화 상태에 따른 튜닝 구조물과 공진소자와의 거리 변화를 나타낸 모식도
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도이며, 도 2는 도 1의 커버의 A-A'부분 절단면도이며, 도 3은 도2의 금속 컵에 도트핀이 형성된 상태를 나타낸 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터는 종래와 유사하게, 내부가 중공이고, 외부와 차단되는 캐비티를 적어도 하나 이상 갖는 함체를 구비한다. 함체는 각각의 캐비티를 형성하며, 일측(예를 들어, 상측)이 개방된 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 개방면을 밀봉하는 커버(10)를 포함하여 형성된다.
도 1 내지 도 3의 예에서는 하우징(20) 내에 예를 들어 6개의 캐비티 구조가 다단으로 연결된 경우의 예를 보이고 있다. 즉, 6개의 캐비티 구조들이 3개씩 2줄로 형성되어 회로적으로 순차적으로 연결된 구조로 볼 수 있다. 하우징(20)의 중공, 즉 각 캐비티는 통상 그 중심부에 공진소자(30: 30-1, 30-2, 30-3, 30-4, 30-4, 30-5, 30-5)를 구비한다. 또한 하우징(20)에서 각각의 캐비티 구조들이 서로 순차적인 커플링 구조를 가지도록 하기 위해, 서로 순차적으로 연결 구조를 가지는 캐비티 구조간에는 연결 통로 구조인 커플링 윈도우(23: 23-1, 23-2, 23-3, 23-4, 23-5)가 형성된다. 이러한 커플링 윈도우(23)는 캐비티 구조의 상호간의 격벽에 해당하는 부위에서 미리 설정된 사이즈로 일정 부부분이 제거된 형태로 형성될 수 있다.
또한, 도 1에서는 해당 무선 주파수 필터의 입력 단자(41) 및 출력 단자(42)가 입력단 및 출력단 캐비티 구조와 각각 연결되도록 하우징(20)의 일 측면에 형성될 수 있는 홀(미도시)을 통해 부착될 수 있다.
상기한 구성에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터에서 하우징(20) 및 하우징(20)에 형성되는 캐비티 구조와 공진소자(30)의 구조는 종래와 유사하게 구성될 수 있으며, 하우징(20) 및 공진소자(30)는 모두 알루미늄(합금) 재질로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버(10)도 종래와 유사하게, 하우징(20)의 재질과 동일한 재질 즉, 알루미늄(합금)재질로 구성될 수 있다.
그런데, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버(10)에는, 하우징(20)의 각 캐비티 내의 각 공진소자(30)에 대응되는 부위에는, 미리 설정된 크기 및 형태(도 1 내지3의 예에서는 원형)를 가지며 관통하는 관통홀이 형성된다. 또한, 컵 형태를 가지고, 상기 이러한 커버(10)의 관통홀에 의해 형성된 영역을 막는 형태로 설치되며, 미리 설정된 크기 및 형태를 가지는 금속 재질의 튜닝 구조물(12: 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5, 12-6)이 상기 커버(10)의 각 관통홀에 제공된다.
상기 튜닝 구조물(12)의 바닥면은 각 공진소자(30)에 대향하여 비교적 평평한 평면을 가지며, 도 2 및 도 3에 보다 명확히 도시된 바와 같이, 그 측면은 커버(10)의 관통홀의 측면(b)과 밀착되게 구성된다. 이때, 튜닝 구조물(12)은 커버(10)의 관통홀에 억지끼움 방식으로 압입되게 설치될 수 있으며, 또한 이외에도 납땜 방식이나, 레이저 용접 방식이나, 고주파 유도 가열 방식 등을 이용하여 고정되게 설치될 수 있다.
이러한 튜닝 구조물(12)은 커버(10)보다 열팽창계수가 서로 다른 재질로 구성된다. 예를 들어, 튜닝 구조물(12)은 커버(10)보다 열팽창계수가 낮은 재질로 구성될 수 있는데, 커버(10)가 알루미늄 재질로 구성될 경우에 금속 컵(12)은 구리(합금) 또는 철(합금) 재질로 구성될 수 있다. 이때, 튜닝 구조물(12)은 솔더링 작업의 용이성을 위해 은도금될 수 있다.
상기 커버(10)의 관통홀 및 이에 부착된 튜닝 구조물(12)의 구조는 종래의 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 대체하기 위한 것이다. 본 발명의 일 실시예에서는 주파수 튜닝시에 해당 필터링 특성을 모니터링 하면서 필터링 특성이 최적화되거나, 또는 기준치를 만족하게 될 때까지 해당 튜닝 구조물(12)(의 바닥면)과 하우징(20)의 공진소자(30)의 상단과의 거리가 좁혀지도록(아울러, 내부 중공의 체적이 변하게 하여 튜닝 구조물과 공진봉 사이의 커패시턴스 값을 키움) 상기 관통홀(10)을 통해 튜닝 구조물(12)에 외부 타각 장비(도 4의 5)에 의해 적어도 하나 이상(통상, 다수의) 도트핀(dot peen) 구조(a)를 형성한다. 도 2에서는 일 도트핀 구조(a)가, 외부 타각 장비의 타각 핀(pin)(도 2의 502)에 의한 타각 또는 누름에 의해 형성되는 상태가 예로써 도시된다.
도 3은 도 2의 튜닝 구조물(12)에 도트핀이 형성된 상태를 나타낸 도면으로, 예를 들어, 주파수 튜닝 작업이 완료된 상태를 나타낼 수 있다. 도 3을 참조하면, 주파수 튜닝 작업시에, 도 3의 일점쇄선 원 부분 A에 그 평면 형태를 추가로 도시한 바와 같이, 예를 들어, 외부 타각 장비에 의해 튜닝 구조물(12)에 도트핀 구조(a)가 원형으로 다수개 형성될 수 있다. 이러한 주파수 튜닝 작업이 완료되면, 튜닝 구조물(12)의 바닥면의 일부(예를 들어, 중앙 부위) 하측으로 밀려 내려가서, 튜닝 구조물(12)의 바닥면은 예를 들어, 'U'자 형태의 오목 부위가 형성되고, 결과적으로, 대응되는 공진소자(30)의 상단부와의 거리가 초기 설치보다 좀더 가깝게 형성된다.
도 4를 참조하여, 주파수 튜닝 장치의 전체 구성을 설명하면, 주파수 튜닝 대상인 본 발명의 상기 제1실시예에 따른 무선 주파수 필터(1)는 타각 핀(502)을 구비한 타각 장비(5)의 선반에 놓여진다. 타각 장비(5)는 통상적인 도트핀 마킹 머신으로 구성할 수 있다. 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성은 계측 장비(2)에서 계측하는데, 이를 위해 계측 장비(2)는 무선 주파수 필터(1)로 미리 설정된 주파수의 입력 신호를 제공하고 그 출력을 제공받도록 무선 주파수 필터(1)와 연결된다. 계측 장비(2)에서 계측된 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성은 PC 등으로 구현될 수 있는 제어 장비(3)로 제공된다. 제어 장비(3)는 무선 주파수 필터(1)의 동작 특성을 모니터링 하면서, 필터링 특성이 최적화되거나, 또는 기준치를 만족하게 될 때까지 타각 장비(5)의 동작을 제어하여, 타각 장비(5)가 무선 주파수 필터(1)의 커버(10)의 관통홀을 통해 금속판(12)에 적절한 개수 및 형상의 도트핀 구조(a)를 형성한다.
도트핀 구조(a)는, 예를 들어 원형으로 형성되는 관통홀 및 튜닝 구조물(12)의 바닥 부위를 따라서 마찬가지로 원 형태로 분포하도록 다수개 형성될 수 있다. 또한, 튜닝 구조물(12)의 재질이나 두께, 사이즈 등은 도트핀 구조(a)가 형성되는 주파수 튜닝 작업시에 따른 스트레스에서도 원치 않는 변형 등이 발생하지 않도록 적절히 설정된다. 이 경우 튜닝 구조물(12)은 예를 들어, 연신율이 우수한 구리 재질로 구성되어, 상기 도트핀 구조(a)가 보다 용이하게 형성될 수 있도록 할 수 있다.
튜닝 구조물(12)의 크기나 두께 또는 형상 등의 차이에 따라 동일한 타각 장비(5)로 작업을 할 경우에도 상이한 가변량을 나타내는 도트핀 구조(a)가 형성될 수 있다. 이러한 튜닝 구조물(12)의 구체적인 상세 구조는 해당 설계하는 무선 주파수 필터(1)에 요구되는 특성이나 조건 등에 따라 적절히 설계될 수 있다. 이때, 예를 들어, 커버(10)의 두께가 약 2.5T(mm)에서 3T(mm)로 설정될 경우에, 튜닝 구조물(12)의 두께는 약0.2T(mm)에서 0.3T(mm)로 설정될 수 있다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 제1실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터를 살펴보면, 전체적인 판 형태의 커버(10)를 형성하며, 커버(10)를 관통하는 관통홀을 형성하고, 해당 관통홀에 튜닝 구조물을 설치함으로써, 주파수 튜닝 구조를 구현함으로써, 종래의 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용한 구조에 비해 보다 간단한 구조를 가지며 보다 저비용으로 신속한 제작이 가능하며, 더욱 소형 및 경량화가 가능하게 된다.
또한, 이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버(10) 및 튜닝 구조물(12)을 이용한 구조를 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호의 구조와 비교하면, 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에서는 이와 대응되는 구조를 만들기 위하여, 특히 비교적 큰 사이즈의 필터를 제조할 경우에 금속 재질의 커버에서 선반 작업을 통해 커버의 대응 부위를 깎아 내어 적절한 크기의 홈을 형성하는 작업을 행하여야 한다. 이러한 작업은 비교적 복잡하고 작업 시간이 많이 소요되며, 홈 부위의 두께도 일정하게 유지하기가 어려울 수 있다. 이에 비해, 본 발명에서와 같이, 커버에 관통홀을 형성하고, 이에 상기와 같은 튜닝 구조물을 부착하는 작업은 비교적 간단하고 신속한 작업이 가능할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 튜닝 구조물(12)은 커버(10)보다 열팽창계수가 서로 다른(예를 들어, 낮은) 재질로 구성될 수 있음을 언급하였는데, 이러한 특징은 매우 중요한 특징으로서, 상기 튜닝 구조물(12)의 형태와 더불어, 본 발명의 캐비티 필터(1)가 온도 변화에 대한 공진 주파수의 변화를 보상하는 기능을 제공한다.
도 5를 참조하여, 상기 튜닝 구조물(12)에 의한 온도 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 보상하는 기능에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 5에서 실선 P1-P1' 구간은 주파수 튜닝 작업이 완료된 튜닝 구조물(12)의 상태를 개략적으로 나타내며, 점선 P2-P2' 구간은 온도 상승에 의해 튜닝 구조물(12)의 상태가 변형된 상태를 개략적으로 나타낸다.
온도가 상승할 경우를 살펴보면, 온도 상승에 따라 필터의 하우징(20) 및 커버(10) 등은 열팽창에 의해 그 크기가 전체적으로 커지게 되는데, 이에 따라 캐비티의 사이즈가 전체적으로 커지게 된다. 캐비티의 사이즈가 커지는 것은, 전체적인 공진 주파수 대역을 보다 저주파 대역으로 이동시키는 작용을 하게 된다. 이때, 튜닝 구조물(12)은 커버(10) 등에 비해 보다 열팽창률이 작은 재질로 구성되므로, 커버(10)가 커지게 됨에 따라 도 5에 화살표 방향으로 표시한 바와 같이, 당겨지게 되고, 점선으로 표시한 상태로 변형된다. 이에 따라, 온도 상승 전 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 거리d1에 비해, 온도 상승 후 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 거리 d2가 더 멀어지게 된다. 이러한 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 거리 변화는 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 커패시턴스 값을 작게 하고, 전체적인 공진 주파수 대역을 보다 고주파 대역으로 이동시키는 작용을 하게 된다. 즉, 이러한 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 온도 상승에 따른 거리 변화는 커버(10)와 하우징(20)의 온도 상승에 따른 사이즈 변화에 따른 공진 주파수 변화를 보상하는 기능을 하게 된다.
온도가 하강할 경우에는 온도 상승과 반대되게 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)간의 거리가 더 가깝게 되므로, 온도 변화에 따른 공진 주파수 변화를 보상하게 된다.
상기 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 무선 주파수 필터(1)에 있어서, 공진소자(30)의 상단부에 대응되는 커버(10) 부위에, 커버(10)와는 열팽창계수가 낮은 이종 금속 재질의 튜닝 구조물(12)을 설치하여, 온도 변화시 튜닝 구조물(12)과 공진소자(30)와의 거리를 멀게 또는 가깝게 함으로써, 커버(10)와 공진소자(30) 사이에 형성되는 커패시턴스 값을 조절하게 된다. 이를 통하여 온도변화시 발생하는 하우징의 크기 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 보상할 수 있게 된다.
한편, 커버(10)에는 이외에도 하우징(20)에서 각각의 캐비티 구조들의 연결 통로 구조인 커플링 윈도우(23)와 대응되는 부위에 커플링 튜닝 나사(미도시)가 설치되기 위한 커플링 튜닝 나사 홀(13: 13-1, 13-2, 13-3, 13-4, 13-5)이 형성될 수 있다. 이러한 커플링 튜닝 나사 홀(13)에 커플링 튜닝을 위한 커플링 튜닝 나사(미도시)가 적정 깊이로 삽입되어 커플링 튜닝 작업을 수행할 수도 있도록 한다. 이때 커플링 튜닝 나사를 적정 위치로 고정하는 것은 에폭시 수지 등과 같은 별도의 접착제를 이용하여 고정할 수 있다.
또한, 튜닝 구조물(12)에는 미세한 사이즈의 전도성 핀 주입용 홀이 각각 형성될 수 있는데, 이는 주파수 튜닝 작업시에 하우징(20)의 공진소자(30)와 튜닝 구조물(12)을 서로 쇼트(short)시키기 위한 전도성 핀 주입을 위해 사용된다. 보다 상세히 설명하면, 주파수 튜닝 방식에 따라 각각의 캐비티의 공진소자별로 주파수 튜닝 작업을 순차적으로 개별적으로 수행하는 방식을 사용할 수 있는데, 이 경우에 현재 튜닝 작업을 진행 중인 캐비티 외에 나머지 캐비티에서 공진소자는 전기적으로 쇼트될 필요가 있다. 이 경우에 튜닝 구조물(12)에 형성된 전도성 핀 주입용 홀을 통해 전도성 핀을 주입함으로써, 해당 캐비티의 공진소자를 쇼트시킬 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도로서, 도 6의 예에서는 하나의 캐비티를 가지는 필터가 도시되고 있다. 도 6에 도시된 제2실시예에서 커버(10)와, 하우징(20) 및 공진소자(30)는 상기 제1실시예의 마찬가지의 재질로 형성되며, 유사한 구조를 가질 수 있다. 다만, 도6에 도시된 제2실시예에 따른 튜닝 구조물(14)은 상기 제1실시예와 비교하여 다소 변형된 구조를 가진다. 즉, 도 6의 일점 쇄선 원 부분 A에 그 사시도를 추가로 도시한 바와 같이, 컵 형태의 튜닝 구조물(14)은 컵 형태의 상단에서 외측면으로 연장되게 형성되는 걸림 부재(142)를 가진다. 이러한 걸림 부재(142)는 상기 커버(10)에서 상기 관통홀의 주변 부위에 맞닿게 되며, 커버(10)의 관통홀의 주변 부위에 솔더링이나 용접 등에 의해 부착되어, 튜닝 구조물(14)의 고정력을 더욱 높이는 역할을 한다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도로서, 도 7의 예에 도시된 필터는 상기 도 6에 도시된 제2실시예과 거의 유사한 구조를 가지고 있음이 도시되고 있다. 특히 도 7에 도시된 제3실시예에 따른 튜닝 구조물(16)은 상기 도 6에 도시된 바와 마찬가지로 컵 형태의 상단에 걸림 부재(162)를 가진다.
이때, 도 7에 도시된 제3실시예에서는 이러한 튜닝 구조물(16)의 걸림 부재(162)와 대응되는, 커버(10)의 관통홀의 주변 부위가 튜닝 구조물(16)의 걸림 부재(162)의 두께에 대응되게 절삭되어 홈(a)이 형성된 구조가 도시되고 있다. 이러한 구조는 튜닝 구조물(16)을 더욱 안정적으로 고정하게 된다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터의 구조도로서, 도 8의 예에서는, 상기 도 6 및 도 7에 도시된 실시예들과 마찬가지로, 하나의 캐비티를 가지는 필터가 도시되고 있다. 도 8에 도시된 제4실시예에서 커버(10)와, 하우징(20) 및 공진소자(30)는 상기 제2 및 제3실시예의 마찬가지의 재질로 형성되며, 유사한 구조를 가질 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 제4실시예에 따른 튜닝 구조물(18)은 이전 실시예들과는 달리, 얇은 금속 판 형상을 갖는다.
상기 금속 판 형상의 튜닝 구조물(18)은 커버(10)의 하면에서 해당 관통홀에 의해 형성된 영역을 막는 형태로 용접이나 솔더링 등에 의해 부착된다. 이러한 튜닝 구조물(18)은 다른 실시예들과 마찬가지로, 구리 재질로 형성될 수 있으며, 이후 외부 타각 장비에 의해 오목 부위가 형성된다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터가 구성될 수 있으며, 한편 발명에서는 이외에도 다양한 실시예나 변형예가 있을 수 있다. 예를 들어, 상기의 설명에서는, 튜닝 구조물의 재질의 열팽창계수가 커버의 재질의 열팽창계수보다 낮은 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 튜닝 구조물의 열팽창계수가 커버 재질의 열팽창계수보다 높은 재질로 구성할 수도 있다. 그럴 경우에 구성을 살펴보면, 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에서는 하우징의 재질과 공진소자의 재질의 차이 등에 따라, 온도가 상승할 경우에 하우징 대비 공진소자의 열팽창 차이에 의해 전체적인 공진 주파수 대역이 보다 고주파 대역으로 이동될 경우가 발생할 수도 있다. 그럴 영우에는, 튜닝 구조물은 온도 보상을 위해, 즉 전체 공진 주파수 대역을 보다 저주파 대역으로 이동시키기 위해, 커버 재질의 열팽창계수보다 높은 열팽창계수를 갖는 재질로 구성할 수도 있다.
또한, 상기 설명에서는 커버에서 각 캐비티별로 형성되는 관통홀의 개수와, 형태 및 이에 설치되는 튜닝 구조물은 상기 실시예들에 도시된 개수 및 형태 외에도 다양한 개수와 형태를 가질 수 있다. 또한, 이외에도, 각 캐비티별로 다른 형태 및 개수의 관통홀을 형성하는 것도 가능할 수 있다.
또한, 상기의 설명에서는 하우징 내부에 별도의 공진소자는 별도로 제작되어 상기 하우징에 부착될 수도 있으며, 또한, 본 발명에서는 하우징과 공진소자가 모두 동일 재질로 구성될 수 있으므로, 하우징과 공진소자가 일체적으로 다이캐스팅 방식으로 제작될 수도 있다. 또는 이외에도 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에 개시된 기술에서와 마찬가지로, 하우징과 내부의 공진소자가 전체적으로 프레스 가공 방식으로 일체적으로 형성되는 구조를 가질 수도 있다.
이외에도 다른 실시예의 가능성을 살펴보면, 상기 커버에 형성되는 관통홀은 하부가 상부보다 직경이 더 좁은 테이퍼(taper) 형태로 형성될 수 있으며, 이와 대응되게 튜닝 구조물은 상부가 하부보다 직경이 더 넓은 컵 형태를 가지게 형성될 수도 잇다. 이러한 구조는 주파수 튜닝 작업시 보다 안정적일 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있으며, 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 캐비티(cavity) 구조를 가진 무선 주파수 필터에 있어서,
    캐비티를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징;
    상기 하우징의 개방면을 밀봉하는 커버; 및
    상기 하우징의 중공에 위치하는 공진소자를 포함하며,
    상기 커버는 각 공진소자가 대응되는 부위에 관통홀이 형성되고 상기 관통홀을 막는 주파수 튜닝을 위한 튜닝 구조물이 설치되며,
    상기 튜닝 구조물의 재질의 열팽창계수와 상기 커버의 재질의 열팽창계수는 서로 다른 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜닝 구조물은 컵 형상인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 튜닝 구조물의 바닥면에는 외부 타각 장비에 의해 다수의 도트핀(dot peen) 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 튜닝 구조물에 상기 외부 타각 장비에 의해 상기 다수의 도트핀(dot peen) 구조가 형성됨에 따라, 상기 튜닝 구조물의 바닥면은 오목 부위가 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 튜닝 구조물은 금속 판 형상인 것 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 튜닝 구조물의 열팽창계수는 상기 커버의 열팽창계수 보다 낮은 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 튜닝 구조물의 재질은 구리인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  8. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 튜닝 구조물은 상기 컵 형상의 상단에, 상기 커버에서 상기 관통홀 주변 부위와 맞닿는 걸림 부재가 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버의 관통홀의 주변 부위는 상기 튜닝 구조물의 상기 걸림 부재와 대응되는 홈이 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
PCT/KR2015/010654 2014-10-28 2015-10-08 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터 Ceased WO2016068512A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15855287.7A EP3214693B1 (en) 2014-10-28 2015-10-08 Wireless frequency filter having cavity structure
JP2017522505A JP6500101B2 (ja) 2014-10-28 2015-10-08 キャビティ構造を有する無線周波数フィルタ
CN201580058726.3A CN107210506B (zh) 2014-10-28 2015-10-08 具有空腔结构的射频滤波器
US15/072,898 US9985330B2 (en) 2014-10-28 2016-03-17 Radio frequency filter with cavity structure

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0147612 2014-10-28
KR1020140147612A KR101693214B1 (ko) 2014-10-28 2014-10-28 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/072,898 Continuation US9985330B2 (en) 2014-10-28 2016-03-17 Radio frequency filter with cavity structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016068512A1 true WO2016068512A1 (ko) 2016-05-06

Family

ID=55857790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/010654 Ceased WO2016068512A1 (ko) 2014-10-28 2015-10-08 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9985330B2 (ko)
EP (1) EP3214693B1 (ko)
JP (1) JP6500101B2 (ko)
KR (1) KR101693214B1 (ko)
CN (1) CN107210506B (ko)
WO (1) WO2016068512A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018103102A1 (zh) * 2016-12-09 2018-06-14 华为技术有限公司 滤波装置
CN109845028A (zh) * 2016-10-25 2019-06-04 株式会社Kmw 具有空腔结构的无线频率滤波器

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108172955B (zh) * 2017-12-25 2020-07-14 捷考奥电子(上海)有限公司 一种腔体滤波器及调试方法
CN110299588B (zh) * 2018-03-22 2024-11-22 京信通信技术(广州)有限公司 腔体滤波器
WO2019200604A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. Filter apparatus, method
CN109732052B (zh) * 2018-12-14 2020-09-22 珠海市润星泰电器有限公司 一种滤波腔体的压铸方法
CN110518317A (zh) * 2019-09-23 2019-11-29 石家庄滤通微波科技有限公司 一种无螺钉小型化腔体滤波器的实现方法
KR102895573B1 (ko) 2020-05-07 2025-12-05 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 안테나 필터 및 이를 포함하는 전자 장치
KR102919910B1 (ko) * 2020-07-09 2026-01-29 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 안테나 필터 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2022080858A1 (ko) * 2020-10-14 2022-04-21 주식회사 케이엠더블유 캐비티 필터 조립체
RU206936U1 (ru) * 2021-03-30 2021-10-01 Станислав Константинович Крылов СВЧ-фильтр с термостабилизацией
CN114784470B (zh) * 2022-05-09 2025-10-03 大富科技(安徽)股份有限公司 滤波器、通信设备及滤波器的制造方法
WO2025221062A1 (ko) * 2024-04-18 2025-10-23 주식회사 힌지온 통신 기기용 필터

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873949A (en) * 1973-01-15 1975-03-25 Gte International Inc Temperature stabilized resonator
US4156860A (en) * 1977-08-03 1979-05-29 Communications Satellite Corporation Temperature compensation apparatus for a resonant microwave cavity
JPH05235620A (ja) * 1991-10-31 1993-09-10 Lk Prod Oy 温度補償高周波共振器および高周波フィルタ
KR20140013451A (ko) * 2012-07-24 2014-02-05 주식회사 케이엠더블유 온도 보상 장치를 구비한 캐비티 필터
KR20140026235A (ko) * 2012-08-23 2014-03-05 주식회사 케이엠더블유 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404743A (en) * 1966-07-29 1968-10-08 Harold R. Schultz Balance device
JPS4876839U (ko) * 1971-12-23 1973-09-22
DE3311443A1 (de) * 1982-12-22 1984-06-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Elektrisches entstoerfilter
US6096979A (en) * 1990-04-16 2000-08-01 Kyle Research Laboratories Terminal assembly and method of forming terminal assembly
FI87852C (fi) * 1991-04-12 1993-02-25 Lk Products Oy Avstaembart keramiskt filter och foerfarande foer dess avstaemning
FI95087C (fi) * 1994-01-18 1995-12-11 Lk Products Oy Dielektrisen resonaattorin taajuuden säätö
JP3389819B2 (ja) * 1996-06-10 2003-03-24 株式会社村田製作所 誘電体導波管型共振器
US5905419A (en) * 1997-06-18 1999-05-18 Adc Solitra, Inc. Temperature compensation structure for resonator cavity
US5977849A (en) * 1997-07-22 1999-11-02 Huhges Electronics Corporation Variable topography electromagnetic wave tuning device, and operating method
US6041219A (en) * 1998-10-01 2000-03-21 Wytec, Incorporated Integrated orthogonal mode transducer/filter design for microwave frequency-domain
KR100489698B1 (ko) 2003-05-21 2005-05-17 주식회사 케이엠더블유 무선 주파수 필터
KR100769657B1 (ko) * 2003-08-23 2007-10-23 주식회사 케이엠더블유 무선 주파수 대역 가변 필터
US7142837B1 (en) * 2004-04-28 2006-11-28 Myat, Inc. Multiple-section bandpass filter for broadcast communications
JP2005341491A (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 New Japan Radio Co Ltd フィルタ
US8773222B2 (en) * 2008-01-31 2014-07-08 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Filter assembly
KR101869757B1 (ko) * 2012-02-27 2018-06-21 주식회사 케이엠더블유 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터
DE102012020979A1 (de) * 2012-10-25 2014-04-30 Kathrein-Werke Kg Abstimmbares Hochfrequenzfilter
KR200482481Y1 (ko) * 2012-12-20 2017-02-01 주식회사 케이엠더블유 무선 주파수 필터

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873949A (en) * 1973-01-15 1975-03-25 Gte International Inc Temperature stabilized resonator
US4156860A (en) * 1977-08-03 1979-05-29 Communications Satellite Corporation Temperature compensation apparatus for a resonant microwave cavity
JPH05235620A (ja) * 1991-10-31 1993-09-10 Lk Prod Oy 温度補償高周波共振器および高周波フィルタ
KR20140013451A (ko) * 2012-07-24 2014-02-05 주식회사 케이엠더블유 온도 보상 장치를 구비한 캐비티 필터
KR20140026235A (ko) * 2012-08-23 2014-03-05 주식회사 케이엠더블유 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109845028A (zh) * 2016-10-25 2019-06-04 株式会社Kmw 具有空腔结构的无线频率滤波器
US10998603B2 (en) 2016-10-25 2021-05-04 Kmw Inc. Radio frequency filter having cavity structure
CN109845028B (zh) * 2016-10-25 2023-03-17 株式会社Kmw 具有空腔结构的无线频率滤波器
CN116053737A (zh) * 2016-10-25 2023-05-02 株式会社Kmw 具有空腔结构的无线频率滤波器
WO2018103102A1 (zh) * 2016-12-09 2018-06-14 华为技术有限公司 滤波装置
US11043724B2 (en) 2016-12-09 2021-06-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Filtering device
US11664563B2 (en) 2016-12-09 2023-05-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Filtering device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3214693A4 (en) 2018-06-27
EP3214693B1 (en) 2020-01-15
JP2017533655A (ja) 2017-11-09
US9985330B2 (en) 2018-05-29
JP6500101B2 (ja) 2019-04-10
KR20160049868A (ko) 2016-05-10
CN107210506B (zh) 2023-07-11
EP3214693A1 (en) 2017-09-06
CN107210506A (zh) 2017-09-26
US20160204493A1 (en) 2016-07-14
KR101693214B1 (ko) 2017-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016068512A1 (ko) 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터
KR101756124B1 (ko) 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터
KR102010269B1 (ko) 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터
WO2018080078A1 (ko) 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터
US11251552B2 (en) Method for the manufacture of a connecting element
EP4443642A2 (en) Dielectric filter with multilayer resonator
KR102674497B1 (ko) 도파관 필터
CN104900951B (zh) 介质滤波器和通信设备
DE60038079T2 (de) Dielektrische Resonanzvorrichtung, dielektrisches Filter, zusammengestellte dielektrische Filtervorrichtung, dielektrischer Duplexer und Kommunikationsgerät
WO2016171380A1 (ko) 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터
US5557246A (en) Half wavelengh and quarter wavelength dielectric resonators coupled through side surfaces
KR20150021138A (ko) 3중 모드 필터
JP7573671B2 (ja) キャビティフィルタ
EP0989625B1 (en) Dielectric filter unit, duplexer and communication apparatus
EP3046179B1 (en) Ceramic filter apparatus and method of use thereof
WO2013129817A1 (ko) 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터
EP3743959B1 (en) A plug-in antenna device with integrated filter
EP4589766A1 (en) Filter for communication device and manufacturing method therefor
EP4589765A1 (en) Filter for communication device
JP2012209826A (ja) 複数周波数帯域通過フィルタ
JPH11274808A (ja) コムライン形ダイプレクサ
WO2016075852A1 (ja) バンドパスフィルタ、及び無線通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15855287

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017522505

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015855287

Country of ref document: EP