WO2017095035A1 - 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터 - Google Patents

크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터 Download PDF

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coupling structure
notch
coupling
hole
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김정회
장성호
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    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
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    • H01P1/2053—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities the coaxial cavity resonators being disposed parall to each other
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    • H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
    • H01P1/2084—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/06—Cavity resonators

Definitions

  • the present invention relates to a radio frequency filter for use in a wireless communication system, and more particularly to a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure.
  • Cavity-type radio frequency filters generally have a plurality of housing spaces, ie, cavities, such as cuboids through a metal housing, and have a dielectric resonance inside each cavity, for example.
  • a high frequency resonance is generated by providing a resonance element (DR) or a resonance element composed of a metal resonance rod.
  • DR resonance element
  • a structure may be employed in which resonance is generated in the shape of the cavity itself without the provision of the dielectric resonant element.
  • 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.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-100084 name: "radio frequency filter”
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-100084 name: "radio frequency filter”
  • published by the present applicant published on December 02, 2004, the inventor: Park Jong-kyu and two others
  • the inventor Park Jong-kyu and two others
  • Such a cavity-type radio frequency filter is used for the transmission and reception of a radio signal in a wireless communication system, and is particularly representatively applied to a base station or a repeater in a mobile communication system.
  • Insertion loss refers to the power dissipated as the signal passes through the filter
  • skirt characteristic refers to the steepness of the passband and stopband of the filter. Insertion loss and skirt characteristics are traded off with each other according to the number of orders of the filter. The higher the number of stages of the filter, the better the skirt characteristics but the worse the insertion loss.
  • a method of forming notches is mainly used to improve the skirt characteristics of the filter without increasing the number of stages of the filter.
  • the most common way to form a notch is the cross coupling method.
  • the cross-coupling notch structure usually has a metal workpiece, such as a metal rod, which forms capacitance coupling between the resonant elements of two cavities that are not circuitally continuous. These metal bars are installed to penetrate the inner wall separating the two cavities. At this time, in order to electrically isolate the metal bar from the inner wall, the outside of the metal bar is wrapped in a support of a dielectric material (not shown) such as Teflon and then coupled to the inner wall. At this time, the portion where the metal bar is installed in the inner wall may be formed in a through-hole structure.
  • a metal workpiece such as a metal rod
  • US Patent No. 6,342,825 named “Bandpass filter having tri-section” of K & L Microwave), inventor: Rafi Hershtig, Patent Date: 2002 January 29
  • US Patent No. 6,836,198 named “Adjustable capacitive coupling structure", inventor: Bill Engst, dated December 28, 2004) of RADIO FREQUENCY SYSTEMS. Can be.
  • the notch structure using the cross-coupling method can be almost applied even when the small or ultra small cavity type filter is applied to the small or ultra small base station.
  • the distance between the resonance element and the metal rod should be designed very close.
  • machining tolerances of, for example, ⁇ 0.03 to 0.05 mm that are generally used in metal processing it is very difficult to accurately implement so that the distance between the resonance element and the metal rod corresponds to the required coupling amount, As a result, the variation in the amount of cross coupling between products becomes severe.
  • the cross coupling notch structure applied to a small or ultra small filter when the designed structure is to be realized as a real product, when manufacturing and installing a metal rod (and resonant elements) of the cross coupling structure Requires very high machining precision. For example, a processing tolerance of about 0.01 mm or less may be required in the gap between the metal rod and the resonant elements.
  • very precise machining tolerances when very precise machining tolerances are required, the difficulty of machining operations is increased, and the processing time is long, which results in an increase in processing costs and a low production yield, which makes production difficult.
  • an object of some embodiments of the present invention is to provide a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure that can be more compact and lighter.
  • Another object of the present invention is to provide a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure that is simpler, easier to fabricate, and has a stable structure, thereby providing stable notch characteristics. Is in.
  • a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure;
  • a housing having a hollow inside and having an open surface on one side to have a plurality of cavities;
  • a cover for shielding an open surface of the housing;
  • a plurality of resonating elements positioned in the hollow of the housing;
  • a notch substrate provided for cross coupling between at least two resonator elements of the plurality of resonator elements;
  • the notch substrate includes: a main substrate of a non-conductive material having a first coupling structure and a second coupling structure respectively mechanically coupled to the at least two resonating elements;
  • the conductive line may include a first sub conductor pattern electrically connected to a support of the first resonating element in the first coupling structure of the main substrate, and the second resonant element in the second coupling structure of the main substrate. It may include a second sub conductor pattern electrically connected to the support.
  • the first coupling structure and the second coupling structure may form through-holes that are mechanically coupled to each other by being fitted into the supports of the at least two resonator elements.
  • a notch tuning pin for tuning the notch characteristic to a portion corresponding to the notched substrate is coupled through a notch tuning through hole, and the main substrate of the notched substrate is formed at a portion corresponding to the notch tuning pin.
  • a tuning hole structure for forming a through hole having a size corresponding to the lower end of the notch tuning pin may be formed.
  • the inner surface of the through hole of the first coupling structure and the second coupling structure of the main substrate may be formed with a conductive metal film, respectively.
  • the first sub conductor pattern and the second sub conductor pattern are formed on different surfaces of the main substrate, respectively, and a first end of the first sub conductor pattern is connected to an inner surface of the through hole of the first coupling structure.
  • the first end of the second sub conductor pattern may be connected to an inner surface of the through hole of the second coupling structure.
  • the first end of the first sub conductor pattern and / or the second sub conductor pattern surrounds at least a portion of a region forming the through hole of the first coupling structure and is spaced apart from the through hole of the first coupling structure. It may be formed in a shape to maintain the distance.
  • the second end of the first sub conductor pattern and the second end of the second sub conductor pattern may be configured to transmit signals in a non-contact coupling manner or may be directly connected to each other.
  • the notch substrate has a structure for cross-coupling a third resonator element, the first resonator element, and the second resonator element among the plurality of resonant elements, and the main substrate of the notched substrate is one of the plurality of resonant elements.
  • a third coupling structure for forming a through hole to be mechanically coupled in a form of being fitted to a support of the third resonator device, wherein the conductive line receives the signal of the first resonator device or the second resonator device.
  • 3 may include a conductive line for transmitting in a non-contact coupling manner to the resonator element.
  • the cavity type radio frequency filter having a notch structure provides a notch structure that is more compact and lighter, and in particular, simpler, easier to manufacture, and stable structure. Since it can provide a notch structure that can give a stable notch characteristics.
  • FIG. 1 is a partially separated perspective view of a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion A of the radio frequency filter of FIG.
  • 3A and 3B are cross-sectional views taken along line AA ′ of FIG. 2.
  • FIG. 4A and 4B are detailed perspective views of the notched substrate of FIG.
  • 5A and 5B are perspective views of some variations of the notched substrate of FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view of a notch substrate that can be applied to a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure according to a second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7A and 7B are schematic diagrams of a notch substrate applicable to a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of a notch substrate applicable to a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a notch substrate applicable to a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partially separated perspective view of a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a detailed perspective view of the notched substrate of FIG. 10.
  • a cavity type radio frequency filter having a notch structure according to a first embodiment of the present invention has a hollow inside and a plurality of cavities blocked from the outside (7 in the example of FIGS. 1 and 5).
  • the enclosure forms seven cavities, and includes a housing 20 having one side (for example, an upper side) open and a cover 10 for shielding the open surface of the housing 20.
  • the cover 10 and the housing 20 may have a structure that is coupled by laser welding or soldering, or may be coupled by a screw coupling method by a fixing screw (not shown).
  • the housing 20 and the cover 10 may be made of a material such as aluminum (alloy), and may be plated with silver or copper on at least a surface forming a cavity to improve electrical characteristics.
  • the resonant elements may also be made of a material such as aluminum (alloy) or iron (alloy) and may be plated with silver or copper.
  • FIG. 1 illustrates an example in which seven cavity structures, for example, are connected in multiple stages in the housing 20. That is, it can be seen that the seven cavity structures are sequentially connected.
  • Each cavity of the housing 20 is provided with resonating elements 31, 32, 33, 34, 35, 36. 37 at the center thereof.
  • a coupling window which is a connection passage structure, is formed between the cavity structures having the sequential connection structure with each other.
  • the coupling window 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 201, 202, 203, 204, and 205 of the cavity structure.
  • the respective resonating elements 31, 32, 33, 34, 34, 35, 36, 37 may have the same structure.
  • the resonators are shown as having the same structure all.
  • the first to seventh resonator elements 31 to 37 may each include a flat plate having a circular flat plate shape, and a structure of a support for fixing and supporting the flat plate, and each support may be formed inside the cavity. It is fixedly installed on the bottom surface, that is, the housing 20.
  • the detailed structures of the flat plate and the support of the resonator elements 31 to 37 may have various structures according to the design conditions of the filter, and resonators of different detailed structures may be mixed.
  • first to seventh recessed structures 101, 102, 103, 104, 105, 106, and 107 for frequency tuning may be formed in correspondence with the resonant elements 31 to 37 of each cavity structure. have.
  • a plurality of coupling tuning screw holes 111 may be formed at a portion of the housing 20 corresponding to the coupling window, which is a connection passage structure of each cavity structure.
  • the coupling tuning screw 41 for coupling coupling is inserted into the coupling tuning screw hole 111 to an appropriate depth so that the coupling tuning operation may be performed.
  • the coupling tuning screw 41 may be additionally fixed using a separate adhesive such as an epoxy resin.
  • the input terminal 21 and the output terminal 22 of the corresponding radio frequency filter may be installed through a through hole or the like that may be formed on one side of the housing 20.
  • the input terminal 21 and the first resonator element 31 are coupled, and the output terminal 22 is connected to the seventh resonator element 37.
  • the extension line (not shown) of the input terminal 21 and the support of the first resonator element 31 may be coupled in a direct connection or in a non-contact coupling manner.
  • the structure of the cover 10 may have a structure similar to that applied to a radio frequency filter having a conventional cavity structure, for example, the Korean Patent Publication No. 10-2014- elected by the present applicant It may have a structure similar to the structure disclosed in 0026235 (name: "radio frequency filter with a cavity structure", published date: March 05, 2014, inventor: Nam Nam Park and two others).
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0026235 proposes a simple and simplified filter structure capable of frequency tuning without employing a fastening structure of a tuning screw and a fixing nut, which are more general structures.
  • one or a plurality of recessed structures at positions corresponding to the resonant elements 31 to 37 are formed.
  • frequency tuning is possible by forming a plurality of dot peen structures by rudder or pressing by rudder pins of external rudder equipment.
  • the cavity structure formed in the housing 20 and the cover 10, and the structure of the resonator elements 31 to 37 in the cavity is conventional and It can be a relatively similar structure except that it can be implemented in a smaller size in comparison.
  • the notch structure and the installation structure thereof according to the embodiments of the present invention have an improved structure compared to the conventional.
  • a notch substrate 51 is provided for cross coupling between the fourth resonator element 34 and the sixth resonator element 36 as an example. It is becoming.
  • the partition wall 204 that separates the cavity of the fourth resonator element 34 from the cavity of the sixth resonator element 36 is formed with a window in which a suitable portion is removed so that the corresponding notch substrate 51 can be installed.
  • the cover 10 is formed with a notch tuning through hole 121 to which the notch tuning pin 61 is coupled to tune the notch characteristic to a portion corresponding to the notch substrate 51.
  • a notch tuning pin 41 set to an appropriate length for notch tuning is inserted into the notch tuning through hole 121 so that the notching characteristic can be tuned in conjunction with the notch substrate 51.
  • the notch tuning pin 61 may be formed in a screw shape as a whole, and may have a structure that is coupled to the notch tuning through-hole 121 through a screw coupling.
  • the notch tuning pin 61 is made of a conductive metal material such as aluminum (alloy) or brass (alloy), and silver plating may be formed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a portion A shown by a dotted square box of the radio frequency filter of FIG. 1, including a notch substrate 51, a fourth resonance element 34, a sixth resonance element 36, and notch tuning. Relevant sites, such as pin 61, are shown in greater detail.
  • 3A and 3B are cross-sectional views taken along line AA ′ of FIG. 2, and FIG. 3A shows a structure including a notch tuning pin 61, and FIG. 3B shows a structure without a notch tuning pin 61.
  • do. 4A and 4B are detailed perspective views of the notched substrate 51 of FIG. 1, and FIG. 4A shows a perspective structure of the notched substrate 51 viewed from the first side (eg, upper side), and FIG. 4B is a notched substrate. A perspective structure is shown with 51 viewed from the second side (eg lower side).
  • the notch substrate 51 may have a printed circuit board (PCB) structure as a whole.
  • PCB printed circuit board
  • the conductive lines 511 and 512 are formed using a conductor pattern forming process in a general PCB substrate manufacturing process.
  • the main substrate 513 may be implemented as a single layer or a multilayer substrate of a frame retardant (FR) series or a composite epoxy material (CEM) series similar to a general PCB substrate.
  • FR frame retardant
  • CEM composite epoxy material
  • the main substrate 513 is mechanically coupled to at least two resonant elements, that is, the fourth resonator element 34 and the sixth resonator element 36 in the example of FIGS. 2 to 4B, respectively. ), That is, in the example of FIGS. 2 to 4B, respectively, for example, a first coupling structure 51a and a second coupling structure 51c in the form of a ring, each forming a through hole. Is formed.
  • the support hole 342 of the fourth resonator element 34 is fitted into the through hole portion of the first coupling structure 51a, and the sixth resonator element is inserted into the through hole portion of the second coupling structure 51c.
  • the support 362 of the 36 is coupled in the form fitted.
  • the conductive lines 511 and 512 are electrically connected to at least two resonant elements, that is, the fourth resonator element 34 and the sixth resonator element 36 in the example of FIGS. 2 to 4B.
  • the conductive pattern is formed on the upper and / or lower surface of the main substrate 513.
  • the conductive lines 511 and 512 are formed on, for example, the upper surface of the main substrate 513 and are connected to the support 342 of the fourth resonator element 34 in electrical contact with the first sub conductor pattern 511.
  • a second sub conductor pattern 512 formed on the bottom surface of the main substrate 513 and electrically connected to the support 362 of the sixth resonance element 36.
  • the conductor pattern 511 and the second sub conductor pattern 512 are configured to transmit signals in a non-contact coupling manner with each other.
  • the inner surface of the through-hole of the first coupling structure 51a of the main substrate 513 may be configured such that a conductive metal film is formed, similarly to the structure of the via hole formed on the PCB substrate.
  • One end (first end) of the first sub conductor pattern 511 may be configured to be connected to an inner surface of the through-hole of the first coupling structure 51a.
  • a conductive metal film may be formed on the inner surface of the through hole of the second coupling structure 51c, and one end (first end) of the second sub conductor pattern 52 may be connected thereto.
  • the other end (second end) of the first sub conductor pattern 511 and the other end (second end) of the second sub conductor pattern 512 are, for example, the main substrate 513 therebetween. Sites that face each other at a central point of the substrate 513 are formed to transmit signals in a non-contact coupling manner.
  • the main substrate 513 may be additionally provided at a portion corresponding to the lower end of the notch tuning pin 61 so that the lower end of the notch tuning pin 61 may be installed in an insertable form.
  • a tuning hole structure 51b may be formed to form a through hole having a size corresponding to that of the lower end.
  • the tuning hole structure 51b of the main substrate 513 may be formed at a central point of the main substrate 513.
  • portions of the first sub conductor pattern 511 and the second sub conductor pattern 512 facing each other may be appropriately formed on the upper and lower surfaces of the main substrate 513 in the peripheral region of the tuning hole structure 51c.
  • This structure is a structure in which the notch tuning pin 61 for notch tuning is installed at a point where the first sub conductor pattern 511 and the second sub conductor pattern 512 are non-contact-coupled with each other. Tuning can be done more effectively.
  • the fourth resonance element 34 and the sixth are respectively formed in the through holes formed in the first coupling structure 51a and the second coupling structure 51c of the main substrate 513.
  • the soldering operation may be additionally performed on the coupling portion. Accordingly, the coupling site is mechanically and electrically coupled more stably, so that the notch substrate 51 is finally fixed.
  • the notch tuning pin 61 is coupled to the notch tuning through hole 121 of the cover 10 as shown in FIG. 1, and thus, the lower end of the notch tuning pin 61. Is provided in a form that can be inserted into the tuning hole structure 51b formed in the notched substrate 51.
  • the notch tuning pin 61 may be replaced by a notch tuning pin 61 designed to have a different length in advance, or may be cut and reinstalled so that the length of the lower end of the notch tuning pin 61 is a proper length.
  • substrate 51 with 61, etc. can also be adjusted.
  • a notch substrate 51 applied to the wireless wave filter according to the first embodiment of the present invention may be constructed and installed.
  • a notch substrate 51 is basically a PCB.
  • the fabrication process may be implemented in a very simple and precise form compared to a notch structure using a conventional metal rod or the like.
  • two resonant elements for example, fourth and sixth resonant elements 34 and 36, which are intended to cross-couple to the first and second coupling structures 51a and 51c forming the through holes of the notched substrate 51. Since the notch substrate 51 can be simply installed in the form of being fitted to the support bases 342 and 362, it is very easy to install the notch substrate 51 while eliminating the problems caused by the conventional machining and assembly tolerances. It becomes possible.
  • the notch substrate 51 (and the notch substrate according to other embodiments of the present invention described below) according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 1 to 4A may be a main substrate 513 or a conductive material.
  • Various modifications or variations can be made in detailed features, such as the shape and size of the tracks 511, 512.
  • a lead injecting groove 51d for solder is additionally added to an appropriate portion of the first coupling structure 51a forming the through hole. Formation is shown.
  • the solder lead injecting groove 51d for soldering is easier to inject and apply solder lead during soldering and support of the first coupling structure 51a and the resonant element coupled thereto.
  • the solder lead injection groove 51d may also be formed in the second coupling structure 51c of the notched substrate 51.
  • a cutout portion 51e is formed in which a portion of the first coupling structure 51a forming the through hole is cut.
  • the first coupling structure 51a and / or the second coupling structure 51c of the notched substrate 51 may be configured in the form of a complete ring without a broken portion, or may be configured in the form of a ring in which a portion is cut. have.
  • FIG. 6 is a perspective view of a notch substrate 52 that can be applied to a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure according to a second embodiment of the present invention.
  • the notched substrate 52 according to the second embodiment of the present invention may have a first coupling structure that forms through-holes, similarly to the structure of the first embodiment shown in FIGS. 2 to 4B.
  • conductive lines 521 and 522 are formed on the same surface of the main substrate 523. As shown in FIG. That is, the conductive lines 521 and 522 are formed such that, for example, one end (first end) of the metal film formed in the through hole region of the first coupling structure 52a of the main substrate 523 is in electrical contact. A second sub conductor pattern 521 and a metal film formed in the through hole region of the second coupling structure 52c of the main substrate 523 and one end (first end) to be in electrical contact with each other.
  • the sub conductor pattern 522 may be formed, and the first and second sub conductor patterns 521 and 522 may be formed on the upper surface of the main substrate 523, for example.
  • the other end (second end) of the first sub conductor pattern 521 and the other end (second end) of the second sub conductor pattern 522 are, for example, slightly different from each other at a central point of the main substrate 523.
  • Opposing sites are formed and configured to transmit signals in a mutually non-contact coupling manner.
  • a tuning hole structure 52b may be formed on the main substrate 523, and the other end of the first sub conductor pattern 521 may be formed. Some portions on the second end side and some portions on the other end (second end) side of the second sub conductor pattern 522 may be formed to surround the tuning hole structure 52b.
  • FIG. 7A and 7B are schematic diagrams of a notch substrate 53 which can be applied to a cavity type radio frequency filter having a cross coupling notch structure according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B A part of the side structure showing the installation state of the notched substrate 53 is shown in FIG. 7B.
  • the notched substrate 53 according to the third embodiment of the present invention has a first coupling structure 53a that forms through-holes, respectively, similarly to the structure of the second embodiment illustrated in FIG. 6.
  • the first sub conductor pattern 531 and the second sub conductor pattern 532 constituting the conductive lines 531 and 532 are formed on the same surface of the main substrate 533.
  • the first coupling structure 53a and the second coupling structure 53c of the main substrate 533 each have a through hole shape for coupling with a support of the resonant element.
  • no metal film is formed.
  • one end (first end) of the first sub conductor pattern 531 is at least a part of the region forming the through-hole of the first coupling structure 53a on the upper surface of the main substrate 533 (see FIG. 7A). In the example, all are formed in the form of surrounding.
  • the portion surrounding the through hole in the first sub conductor pattern 531 is not directly contacted with the support of the resonating element coupled to the through hole so that the signal is transmitted in a non-contact coupling manner.
  • the structure is formed to maintain the separation distance from the through-hole.
  • one end (first end) of the second sub conductor pattern 532 surrounds at least a part of the region forming the through hole of the second coupling structure 53c on the upper surface of the main substrate 533. It is formed in a structure that maintains a separation distance from the through-hole.
  • first sub conductor pattern 531 and the second sub conductor pattern 532 are not configured to transmit signals in a non-contact coupling manner, but are directly connected to each other and integrally formed. That is, the other end (second end) of the first sub conductor pattern 531 and the other end (second end) of the second sub conductor pattern 532 are formed at, for example, a central point of the main substrate 533. The parts facing each other may be directly connected to each other while being formed to surround the dragon hole structure 53b.
  • the support of the resonating element is fitted into the through-holes formed in the first coupling structure 53a and the second coupling structure 53c, respectively. It can be seen that the structure is coupled, but the coupling site is not soldered, that is, the support of each resonator element is a non-contact coupling method with the first and second sub conductor patterns 531 and 532 of the notched substrate 53. It is configured to pass a signal to.
  • a support protrusion 341a of an appropriate shape may be formed on the support of each resonator element 34 so as to more stably support the associated notched substrate 53.
  • the notch substrate 54 may have a first coupling structure 54a that forms through-holes, similarly to the structure of the third exemplary embodiment illustrated in FIG. 7. ) And a main substrate 543 having a second coupling structure 54c and conductive lines 541 and 542 formed on the main substrate 543.
  • the first sub conductor pattern 541 and the second sub conductor pattern 542 constituting the conductive lines 541 and 542 are formed on the same surface of the main substrate 543.
  • the first sub conductor pattern 531 and the second sub conductor pattern 532 are formed in a shape surrounding the tuning hole structure 54b formed at the central point of the main substrate 543, and the portions facing each other are directly formed. It is configured to be connected to.
  • portions of the first coupling structure 54a and the first sub conductor pattern 541 associated with the first coupling structure 54a are the same as those of the structure shown in FIG. 7A.
  • the second coupling structure 54b and the second sub-conductor pattern 642 have a structure in which a signal is transmitted in a non-contact coupling manner without being directly in contact with the support of the corresponding resonant element.
  • the portion related to 54c has a structure in which a signal is directly contacted with a support of a corresponding resonant element.
  • the coupling structure of the first and second coupling structures and the first and second sub-conductor patterns may be designed for cross-coupling,
  • the structures of the various embodiments may be selectively configured to be mixed with each other as appropriate.
  • the first and second sub conductor patterns may be configured to transmit signals in a non-contact coupling manner without being directly connected to each other. Can be.
  • the first and second sub conductor patterns may be formed on different surfaces of the main substrate.
  • the notched substrate 55 according to the fifth embodiment of the present invention may have a first coupling structure that forms through-holes, similarly to the structure of the first embodiment illustrated in FIGS. 2 to 4B. And a main substrate 553 having a 55a) and a second coupling structure 55c and a tuning hole structure 55b.
  • conductive lines 551 formed on different surfaces of the main substrate 553 and composed of a first sub conductor pattern 551 and a second sub conductor pattern 552 which transmit signals in a non-contact coupling manner. , 552).
  • notch substrate 51 of the first embodiment shown in FIGS. 2 to 4 b is generally formed in a '-' shape
  • the notched substrate according to the fifth embodiment shown in FIG. 9 is illustrated.
  • Reference numeral 55 is a form in which at least a portion is bent, for example, it is shown that is formed in the 'L' shape as a whole.
  • the notched substrate according to some embodiments of the present disclosure may be formed in various shapes having an arc shape or a plurality of bent portions, depending on the filter design.
  • the notch substrate of the present invention is implemented in a PCB structure, it can be produced simply without additional processing or additional precision work required.
  • the radio frequency filter according to the sixth embodiment of the present invention is mostly the same as the structure shown in FIG. 1, except that the notch substrate 56 is a notch structure according to the sixth embodiment of the present invention.
  • An example is shown between the fourth resonator element 34 and the sixth resonator element 36 and between the second resonator element 32 and the fourth resonator element 34 for cross coupling.
  • the notch is formed in the partition 204 between the cavity of the fourth resonance element 34 and the sixth resonance element 36 and the partition 202 between the second resonance source 32 and the fourth resonance element 34.
  • a window is formed in which a suitable portion is removed so that the substrate 56 can be installed.
  • the cover 10 includes a first notch tuning pin 61 in order to tune notch characteristics between the fourth resonator element 34 and the sixth resonator element 36 at a portion corresponding to the notch substrate 56.
  • a first notch tuning through hole 121 is formed to be coupled, and a first notch tuning through hole 121 is formed to tune the notch characteristic between the second resonator element 32 and the fourth resonator element 34 at a portion corresponding to the notch substrate 56.
  • the second notch tuning through hole 122 to which the second notch tuning pin 62 is coupled is formed.
  • FIG. 11 is a detailed perspective view of the notched substrate 56 of FIG. 10.
  • the notched substrate 56 may include a main substrate 565, a first surface (eg, an upper surface), and / or a second surface of the main substrate 565. It may be configured to include conductive lines (561, 562, 563, 564) formed on the surface (for example, the lower surface).
  • the main substrate 565 has at least three resonant elements, that is, in the example of FIG. 11, the support 342 of the fourth resonator element 34, the support 362 and the second resonator element of the sixth resonator element 36.
  • the first coupling structure 56a, the second coupling structure 56c, and the third coupling structure 56d to mechanically couple to the support 322 of the 32 to fix the main substrate 563 to be fixed. Is formed.
  • the conductive lines 561, 562, 563, and 564 are formed on, for example, a first surface of the main substrate 563, and are connected to the first sub conductor electrically connected to the support 342 of the fourth resonance element 34.
  • a second sub conductor pattern 562 formed on the bottom surface of the main substrate 563 and electrically connected to the support 362 of the sixth resonator element 36.
  • the second sub conductor patterns 561 and 562 are configured to transmit signals in a non-contact coupling manner with the main substrate 565 therebetween at a portion of the first tuning hole structure 51b formed on the main substrate 565. do.
  • the conductive lines 561, 562, 563, and 564 may be formed on, for example, a top surface of the main substrate 563, and may be electrically connected to the support 322 of the second resonator element 32.
  • the third and fourth sub conductor patterns 563 and 564 are configured to transmit signals in a non-contact coupling manner at portions of the second tuning hole structure 52b formed on the main substrate 565.
  • illustration of the second sub conductor pattern 562 and the fourth sub conductor pattern 564 formed on the lower surface of the main substrate 565 is omitted.
  • the notch substrate 56 according to the sixth embodiment of the present invention has a notch substrate 51 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4B. It can be seen that the structure of the structure is formed in a double.
  • the notched substrate according to some other embodiments of the present invention may integrally form a plurality of notched structures according to the filter design.
  • additional processing or additional precision work may not be required.
  • the plurality of coupling structures of the main substrate, the structures of the plurality of conductor patterns, and the like are cross-coupled in design conditions.
  • the structure of the various embodiments may be selectively configured to be mixed with each other according to the installation conditions and the like.
  • a cavity type radio frequency filter having a notch structure may be configured.
  • the scope of the present invention should be determined by the equivalents of the claims and the claims, rather than by the embodiments described.

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Abstract

본 발명은 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 있어서; 복수의 공진소자 중 적어도 두 개의 공진소자 사이에 크로스 커플링을 위해 설치되는 노치 기판을 포함하며; 노치 기판은, 적어도 두 개의 공진소자와 각각 기구적으로 결합하는 제1결합 구조 및 제2결합 구조를 구비한 비전도성 재질의 메인 기판과; 메인 기판에 형성되는 도체 패턴으로 구현되며, 제1 공진소자의 신호를 제2 공진소자로 비접촉 커플링 방식으로 전달하는 전도성 선로를 포함한다.

Description

크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터
본 발명은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 주파수 필터에 관한 것으로, 특히 크로스 커플링 노치(notch) 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 관한 것이다.
캐비티 타입의 무선 주파수 필터(이하 '필터'라고도 약칭함)는 통상 금속 재질의 하우징을 통해 직육면체 등의 수용공간, 즉 캐비티(cavity)를 다수 개 구비하며, 각 캐비티 내부에 예를 들어, 유전체 공진소자(DR: Dielectric Resonance element) 또는 금속 공진봉으로 구성된 공진소자를 각각 구비시켜 고주파의 공진을 발생시킨다. 경우에 따라서는, 유전체 공진소자의 구비없이 캐비티 자체의 형상으로 공진을 발생시키는 구조를 채용할 수도 있다. 또한, 이와 같은 캐비티 타입의 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 타입의 무선 주파수 필터에 관한 일례로는, 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 타입의 무선 주파수 필터는 무선 통신 시스템에서 송수신 무선 신호의 처리를 위해 사용되며, 특히, 이동통신 시스템에서 기지국이나 중계기 등에 대표적으로 적용된다.
최근 들어, 이동통신 시스템은 요구되는 데이터 처리 용량 증대에 따라, 무선 데이터 트래픽 급증을 해소하기 위해 많은 수의 소형(또는 초소형) 기지국을 설치하는 방안이 제안되고 있다. 이와 더불어, 기지국 내에 설치되는 무선 신호들을 처리하는 장비들의 경량화 및 소형화를 위한 꾸준한 기술 개발이 진행되고 있다. 특히, 캐비티 타입의 필터는, 캐비티를 갖는 구조의 특성상 비교적 상당히 큰 사이즈를 요구하고 있으므로, 이러한 캐비티 타입의 필터의 소형, 경량화가 더욱 주요한 고려 사항으로 떠오르고 있다.
한편, 무선 주파수 필터의 중요한 특성으로는 삽입 손실과 스커트 특성이 있다. 삽입 손실이란 신호가 필터를 통과하면서 손실되는 전력을 의미하며, 스커트 특성은 필터의 통과 대역과 저지 대역이 가파른 정도를 의미한다. 삽입 손실과 스커트 특성은 필터의 단수(차수)에 따라 서로 트레이드 오프(Trade Off) 관계에 있다. 필터의 단수가 높아질수록 스커트 특성은 좋아지나 삽입 손실은 나빠지는 관계가 성립한다.
필터의 단수를 높이지 않으면서 필터의 스커트 특성을 개선하기 위해 노치(감쇠 극)를 형성하는 방법이 주로 사용된다. 노치를 형성하는 가장 일반적인 방법으로 크로스 커플링 방법이 있다.
크로스 커플링 방식의 노치 구조는, 통상 회로적으로 연속되지 않은 두 캐비티의 공진소자간의 커패시턴스 커플링을 형성하는 금속 막대와 같은 금속 가공물을 주요 구성으로 한다. 이러한 금속 막대는 두 캐비티간을 구분하는 내벽에 관통되게 설치된다. 이때 금속 막대를 내벽과 전기적으로 격리시키기 위해 금속 막대의 외부는 테플론과 같은 유전체 재질(미도시)의 지지물로 싸여진 후 내벽에 결합된다. 이때, 내벽에서 금속 막대가 설치되는 부위는 관통 홀 구조로 형성될 수도 있다. 그러나, 관통 홀을 내벽에 형성하는 것은 작업 공정상 용이하지 않으므로, 내벽의 상단을 일부 깎아내어, 해당 깎아낸 부위에 상기 지지물로 싸여진 금속 막대를 설치함이 일반적이다. 이러한 지지물은 금속 막대의 절연 역할 뿐만 아니라, 상기 내벽에서 깎여진 부위의 형상과 맞물리는 형태를 가져서, 해당 설치되는 부위에 고정됨으로써, 결과적으로 금속 막대를 고정되게 지지한다.
이러한, 크로스 커플링 방법을 이용한 노치 형성에 관한 기술로는, 'K & L Microwave'사의 미국 특허번호 제6,342,825호(명칭: "Bandpass filter having tri-section", 발명자: Rafi Hershtig, 특허일: 2002년 1월 29일), 또는 'RADIO FREQUENCY SYSTEMS'사의 미국 특허번호 제6,836,198호(명칭: "Adjustable capacitive coupling structure", 발명자: Bill Engst, 특허일: 2004년 12월 28일)에 개시된 바를 예로 들 수 있다.
이러한 크로스 커플링 방식을 이용한 노치 구조는 소형 또는 초소형 기지국에 적용되는 소형 또는 초소형 캐비티 타입 필터의 구현시에도 거의 필수적으로 적용될 수 있다. 이때, 소형 필터의 특성상 공간 및 사이즈의 제약으로 인해, 크로스 커플링 방식을 이용한 노치 구조에서 원하는 커플링 량을 얻기 위해서는, 공진소자들과 금속 막대간의 거리를 매우 근접하게 설계하여야 한다. 그런데, 금속 가공에서 일반적으로 사용되고 있는 예를 들어, 약, ± 0.03~0.05mm 정도의 가공 공차로는 공진소자들과 금속 막대간의 거리가 요구되는 커플링 량과 대응되도록 정확하게 구현하기가 매우 어려우며, 이에 따라 제품간의 크로스 커플링 량의 편차가 심하게 된다.
이에 따라, 소형 또는 초소형 필터에 적용되는 크로스 커플링 방식의 노치 구조에서, 설계한 구조를 실제 제품으로 구현하려고 할 경우에는, 크로스 커플링 구조의 금속 막대(및 공진소자들)의 제작 및 설치시에 매우 높은 가공 정밀도가 필요하다. 예를 들어, 금속 막대와 공진소자들간의 간격에서 가공 공차는 약 0.01mm 이하가 요구될 수도 있다. 그러나, 매우 정밀한 가공 공차를 요구할 경우에는, 가공 작업의 어려움이 가중되고, 가공 시간이 길어지며, 이는 결과적으로 가공비 상승을 초래하고 생산 수율이 낮아 양산에 어려움이 있게 된다.
따라서 본 발명의 일부 실시예들에 따른 목적은 더욱 소형 및 경량화가 가능한 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터를 제공함에 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 다른 목적은 보다 간단하고, 제작이 용이하며, 안정적인 구조를 가지므로, 안정적인 노치 특성을 줄 수 있는 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 적어도 일부 실시예들은, 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 있어서; 복수의 캐비티(cavity)를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과; 상기 하우징의 개방면을 차폐하는 커버와; 상기 하우징의 상기 중공에 위치하는 복수의 공진소자와; 상기 복수의 공진소자 중 적어도 두 개의 공진소자 사이에 크로스 커플링을 위해 설치되는 노치 기판을 포함하며; 상기 노치 기판은, 상기 적어도 두 개의 공진소자와 각각 기구적으로 결합하는 제1결합 구조 및 제2결합 구조를 구비한 비전도성 재질의 메인 기판과; 상기 메인 기판에 형성되는 도체 패턴으로 구현되며, 상기 적어도 두 개의 공진소자 중 제1 공진소자의 신호를 상기 적어도 2개의 공진소자 중 제2 공진소자로 비접촉 커플링 방식으로 전달하는 전도성 선로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전도성 선로는, 상기 메인 기판의 상기 제1결합 구조에서 상기 제1 공진소자의 지지대와 전기적으로 연결되는 제1서브 도체 패턴과, 상기 메인 기판의 상기 제2결합 구조에서 상기 제2 공진소자의 지지대와 전기적으로 연결되는 제2서브 도체 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제1결합 구조 및 제2결합 구조는 상기 적어도 두 개의 공진소자의 지지대에 각각 끼워지는 형태로 기구적으로 결합하는 관통형 홀을 형성할 수 있다.
상기 커버에는, 상기 노치 기판과 대응하는 부위에 노치 특성을 튜닝하기 위한 노치 튜닝 핀이 노치 튜닝용 관통 홀을 통해 결합되며, 상기 노치 기판의 메인 기판에는 상기 노치 튜닝 핀과 대응되는 부위에서, 상기 노치 튜닝 핀의 하단부와 대응되는 크기의 관통형 홀을 형성하는 튜닝용 홀 구조가 형성될 수 있다.
상기 메인 기판의 제1결합 구조 및 제2결합 구조의 관통형 홀의 내면은 각각 전도성 금속 피막이 형성될 수 있다.
상기 제1서브 도체 패턴과 상기 제2서브 도체 패턴은 상기 메인 기판에서 서로 다른 면에 각각 형성되며, 상기 제1서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제1결합 구조의 관통형 홀의 내면과 연결되는 형태로 구성되며, 상기 제2서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제2결합 구조의 관통형 홀의 내면과 연결되는 형태로 구성될 수 있다.
상기 제1서브 도체 패턴 및/또는 상기 제2서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제1결합 구조의 관통형 홀을 형성하는 영역의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 제1결합 구조의 관통형 홀과 이격거리를 유지하는 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1서브 도체 패턴의 제2단과, 상기 제2서브 도체 패턴의 제2단은 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성되거나, 직접적으로 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 노치 기판은 상기 복수의 공진소자 중 제3 공진소자와 상기 제1 공진소자 및 상기 제2 공진소자와 크로스 커플링을 하기 위한 구조를 가지며, 상기 노치 기판의 메인 기판은 상기 복수의 공진소자 중 제3 공진소자의 지지대에 끼워지는 형태로 기구적으로 결합하는 관통형 홀을 형성하는 제3결합 구조를 구비하며, 상기 전도성 선로는 상기 제1 공진소자 또는 상기 제2 공진소자의 신호를 상기 제3 공진소자로 비접촉 커플링 방식으로 전달하는 전도성 선로를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터는 더욱 소형 및 경량화가 가능한 노치 구조를 제공하며, 특히, 보다 간단하고, 제작이 용이하며, 안정적인 구조를 가지므로, 안정적인 노치 특성을 줄 수 있는 노치 구조를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도
도 2는 도 1의 무선 주파수 필터의 A부분 절단면도
도 3a 및 도 3b는 도 2의 A-A'부분 절단면도
도 4a 및 도 4b는 도 1의 노치 기판의 상세 사시도
도 5a 및 도 5b는 도 1의 노치 기판의 일부 변형예들의 사시도
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 적용될 수 있는 노치 기판의 사시도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 적용될 수 있는 노치 기판의 구성도
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 적용될 수 있는 노치 기판의 사시도
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 적용될 수 있는 노치 기판의 사시도
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도
도 11은 도 10의 노치 기판의 상세 사시도
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터는 내부가 중공이고, 외부와 차단되는 캐비티를 다수 개(도 1 및 도 5의 예에서는 7개)를 갖는 함체를 구비한다. 함체는 7개의 캐비티를 형성하며, 일측(예를 들어, 상측)이 개방된 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 개방면을 차폐하는 커버(10)를 포함하여 형성된다. 커버(10)와 하우징(20)은 레이저 용접이나 납땜 등에 의해 결합하는 구조를 가질 수도 있으며, 이외에도 고정나사(미도시)에 의한 나사 결합 방식으로 결합될 수 있다.
상기 하우징(20) 및 커버(10)는 알루미늄(합금) 등의 재질로 구성될 수 있으며 전기적 특성을 향상시키기 위해 적어도 캐비티를 형성하는 면에 은 또는 동 재질로 도금될 수 있다. 상기 공진소자들도 알루미늄(합금) 또는 철(합금) 등의 재질로 구성될 수 있으며 은 또는 동 재질로 도금될 수 있다.
도 1의 예에서는 하우징(20) 내에 예를 들어 7개의 캐비티 구조가 다단으로 연결된 경우의 예를 보이고 있다. 즉, 7개의 캐비티 구조들이 순차적으로 연결된 구조로 볼 수 있다. 하우징(20)의 각 캐비티는 그 중심부에 공진소자(31, 32, 33, 34, 35, 36. 37)를 각각 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 윈도우가 형성된다. 이러한 커플링 윈도우는 캐비티 구조의 상호간의 격벽(201, 202, 203, 204, 205)에 해당하는 부위에서 미리 설정된 사이즈로 일정 부분이 제거된 형태로 형성될 수 있다.
상기 도 1에 도시된 구조에서, 각각의 공진소자(31, 32, 33, 34, 34, 35, 36, 37) 중 적어도 일부는 동일한 구조를 가질 수 있는데, 도 1의 예에서는, 설명의 편의를 위해 공진소자들이 모두 동일한 구조를 가지는 것으로 도시하였다. 예를 들어, 제1 내지 제7공진소자(31~37)는 각각 원형의 평판 형태를 갖는 평판부와, 평판부를 고정 및 지지하는 지지대의 구조로 구성될 수 있으며, 각 지지대는 해당 캐비티의 내부 바닥면, 즉 하우징(20)에 고정되게 설치된다. 각각의 공진소자(31~37)에서 평판부 및 지지대의 보다 구체적인 상세 구조는 해당 필터의 설계 조건에 따라 다양한 구조를 가질 수 있으며, 서로 다른 상세 구조의 공진소자들이 혼용되게 구성될 수도 있다.
커버(10)에는 각 캐비티 구조의 공진소자들(31~37)과 대응하여 주파수 튜닝을 위한 제1 내지 제7 함몰 구조(101, 102, 103, 104, 105, 106, 107)가 형성될 수 있다. 또한, 커버(10)에는 이외에도 하우징(20)에서 각각의 캐비티 구조들의 연결 통로 구조인 커플링 윈도우와 대응되는 부위에 커플링 튜닝 나사 홀(111)이 다수 개 형성될 수 있다. 커플링 튜닝 나사 홀(111)에 커플링 튜닝을 위한 커플링 튜닝 나사(41)가 적정 깊이로 삽입되어 커플링 튜닝 작업을 수행할 수도 있도록 한다. 이때, 커플링 튜닝 나사(41)는 추가적으로 에폭시 수지 등과 같은 별도의 접착제를 이용하여 고정될 수 있다.
또한, 해당 무선 주파수 필터의 입력 단자(21) 및 출력 단자(22)가 하우징(20)의 일 측면에 형성될 수 있는 관통 홀 등을 통해 설치될 수 있다. 도 1의 예에서는 입력 단자(21)와 제1공진소자(31)가 결합되며, 출력 단자(22)는 제7공진소자(37)와 연결되는 상태를 도시하고 있다. 이때, 예를 들어, 입력 단자(21)의 연장 선로(미도시)와 제1공진소자(31)의 지지대와 직접 연결되는 방식으로 결합되거나, 비접촉 커플링 방식으로 연결되게 구성할 수 있다.
상기에서, 커버(10)의 구조는 통상적인 캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터에서 적용되는 방식과 마찬가지 구조를 가질 수 있는데, 예를 들어, 본 출원인에 의해 선출된 국내 공개특허공보 제10-2014-0026235호(명칭: "캐비티 구조를 가진 무선 주파수 필터", 공개일: 2014년 03월 05일, 발명자: 박남신 외 2명)에 개시된 구조와 유사한 구조를 가질 수 있다. 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호는 보다 일반적인 구조인 튜닝 나사 및 고정용 너트의 체결 구조를 채용하지 않고서 주파수 튜닝이 가능한 간단하고 단순화된 필터 구조를 제안하고 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 커버(10)는 상기 공개특허공보 제10-2014-0026235호에서 개시된 바와 같이, 공진소자들(31~37)과 대응되는 위치에 하나 또는 복수개의 함몰 구조들(102~107)이 형성된다. 이러한 함몰 구조(102~107)에, 외부 타각 장비의 타각 핀(pin)에 의한 타각 또는 누름에 의해 도트핀(dot peen) 구조를 다수 개 형성함으로써, 주파수 튜닝을 가능하도록 한다.
한편, 본 발명의 다른 일부 실시예들에서는 커버(10)에 보다 일반화된 주파수 튜닝 방식을 적용하여, 상기 함몰 구조(12) 등의 구조를 형성하지 않고, 주파수 튜닝 나사 및 고정용 너트를 구비할 수도 있다. 다만, 상기 주파수 튜닝 나사 및 고정용 너트를 구비하는 구조는 보다 복잡한 구조이며 소형화하기 어려울 수 있다.
상기한 구조를 살펴보면, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 주파수 필터에서 하우징(20) 및 커버(10)에 형성되는 캐비티 구조와, 캐비티 내부에 공진소자(31~37)들의 구조는 종래와 비교하여 보다 작은 사이즈로 구현될 수 있다는 점 외에는 비교적 유사한 구조일 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예들에 따른 노치 구조 및 이의 설치 구조는 종래와 비교하여 개량된 구조를 가진다.
도 1에서는, 본 발명의 제1실시예에 따른 노치 구조로서 노치 기판(51)이 제4공진소자(34)와 제6공진소자(36) 사이에 크로스 커플링을 위해 설치되는 것이 예로서 도시되고 있다. 이때 제4공진소자(34)의 캐비티와 제6공진소자(36)의 캐비티를 구분하는 격벽(204)에는 해당 노치 기판(51)이 설치될 수 있도록 적절한 부위가 제거된 형태의 윈도우가 형성된다. 또한, 커버(10)에는 노치 기판(51)과 대응하는 부위에 노치 특성을 튜닝하기 위하여 노치 튜닝 핀(61)이 결합되는 노치 튜닝용 관통 홀(121)이 형성된다. 노치 튜닝용 관통 홀(121)에 노치 튜닝을 위해 적절한 길이로 설정된 노치 튜닝 핀(41)이 삽입되어 상기 노치 기판(51)과 연동하여 노치 특성의 튜닝 작업을 수행할 수도 있도록 한다. 이때, 노치 튜닝 핀(61)은 전체적으로 나사 형태로 형성되며, 노치 튜닝용 관통 홀(121)과 나사 결합을 통해 결합되는 구조를 가질 수 있다. 이러한 노치 튜닝 핀(61)은 알루미늄(합금)이나 황동(합금)과 같은 전도성 금속 재질로 구성되며 은도금이 형성될 수 있다.
도 2는 도 1의 무선 주파수 필터의 점선 네모 박스로 표시한 A부분 절단면도로서, 노치 기판(51)을 포함하여, 제4공진소자(34)와, 제6공진소자(36) 및 노치 튜닝 핀(61) 등 관련 부위를 보다 상세히 도시하고 있다. 도 3a 및 도 3b는 도 2의 A-A'부분 절단면도로서, 도 3a에는 노치 튜닝 핀(61)을 포함한 구조가 도시되며, 도 3b에는 노치 튜닝 핀(61)을 포함하지 않은 구조가 도시된다. 도 4a 및 도 4b는 도 1의 노치 기판(51)의 상세 사시도로서, 도 4a에는 노치 기판(51)을 제1측(예를 들어 상측)에서 바라본 사시 구조가 도시되며, 도 4b에는 노치 기판(51)을 제2측(예를 들어 하측)에서 바라본 사시 구조가 도시된다.
도 2 내지 도 4b를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 노치 기판(51)의 구성을 보다 상세히 설명하면, 노치 기판(51)은 전체적으로 PCB(Printed Circuit Board) 구조를 가질 수 있는데, 본 발명의 일부 실시예들에 따라 테플론 등과 같은 비전도성 재질의 메인 기판(513)과, 상기 메인 기판(513)의 제1면(예를 들어, 상면) 및/또는 제2면(예를 들어, 하면)에 예를 들어, 일반적인 PCB 기판 제작 공정시의 도체 패턴 형성 공정을 이용하여 형성되는 전도성 선로(511, 512)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 메인 기판(513)은 일반적인 PCB 기판과 유사하게, FR(Frame Retardant) 계열이나 CEM(Composite Epoxy Material) 계열의 단층 또는 다층 기판으로 구현될 수도 있다.
메인 기판(513)은 적어도 2개의 공진소자, 즉, 도 2 내지 도 4b의 예에서는, 제4공진소자(34) 및 제6공진소자(36)에 각각 기구적으로 결합하여 해당 메인 기판(513)을 고정되게 지지하기 위한 결합 구조, 즉, 도 2 내지 도 4b의 예에서는, 각각 관통형 홀을 형성하는, 예를 들어 링 형태의 제1결합 구조(51a) 및 제2결합 구조(51c)가 형성된다. 제1결합 구조(51a)의 관통형 홀 부분에는 제4공진소자(34)의 지지대(342)가 끼워지는 형태로 결합되며, 제2결합 구조(51c)의 관통형 홀 부분에는 제6공진소자(36)의 지지대(362)가 끼워지는 형태로 결합된다.
전도성 선로(511, 512)는 적어도 2개의 공진소자, 즉, 도 2 내지 도 4b의 예에서는, 제4공진소자(34) 및 제6공진소자(36)와 전기적으로 연결되며, 적어도 어느 하나의 공진소자의 신호를 다른 하나의 공진소자로 비접촉 커플링 방식으로 전달하기 위해 상기 메인 기판(513)의 상면 및/또는 하면에 형성되는 도체 패턴으로 구현된다. 이러한 전도성 선로(511, 512)는 예를 들어, 메인 기판(513)의 상면에 형성되며 제4공진소자(34)의 지지대(342)와 전기적으로 접촉되게 연결되는 제1서브 도체 패턴(511)과, 메인 기판(513)의 하면에 형성되며 제6공진소자(36)의 지지대(362)와 전기적으로 접촉되게 연결되는 제2서브 도체 패턴(512)으로 구분되게 구성될 수 있으며, 제1서브 도체 패턴(511)과 제2서브 도체 패턴(512)간은 서로 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성된다.
보다 상세히 설명하면, 메인 기판(513)의 제1결합 구조(51a)의 관통형 홀의 내면은 일반적으로 PCB 기판 상에 형성되는 비아 홀(via hole)의 구조와 마찬가지로, 전도성 금속 피막이 형성되도록 구성될 수 있으며, 상기 제1서브 도체 패턴(511)의 일단(제1단)은 상기 제1결합 구조(51a)의 관통형 홀 내면과 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 마찬가지로 제2결합 구조(51c)의 관통형 홀의 내면도 전도성 금속 피막이 형성되며, 제2서브 도체 패턴(52)의 일단(제1단)이 이와 연결되는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 메인 기판(513)을 사이에 두고, 제1서브 도체 패턴(511)의 타단(제2단)과, 제2서브 도체 패턴(512)의 타단(제2단)은, 예를 들어 메인 기판(513)의 중앙 지점에서 얼마간 서로 마주보는 부위가 형성되어 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성된다.
또한, 메인 기판(513)에는 추가적으로, 노치 튜닝 핀(61) 몸체의 하단부와 대응되는 부위에서, 노치 튜닝 핀(61)의 하단부가 삽입 가능한 형태로 설치될 수 있도록, 노치 튜닝 핀(61)의 하단부와 대응되는 크기의 관통형 홀을 형성하는 튜닝용 홀 구조(51b)가 형성될 수 있다. 이러한 메인 기판(513)의 튜닝용 홀 구조(51b)는 메인 기판(513)의 중앙 지점에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1서브 도체 패턴(511)과 제2서브 도체 패턴(512)의 서로 마주보는 부위는 상기 튜닝용 홀 구조(51c)의 주변 영역에서 해당 메인 기판(513)의 상하면에 각각 적절히 형성될 수 있다. 이러한 구조는 제1서브 도체 패턴(511)과 제2서브 도체 패턴(512)이 서로 비접촉 커플링되는 지점에 노치 튜닝을 위한 노치 튜닝 핀(61)이 설치되는 구조로서, 해당 지점에서 노치 특성에 대한 튜닝이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
상기한 구조를 가지는 노치 기판(51)에서, 메인 기판(513)의 제1결합 구조(51a) 및 제2결합 구조(51c)에 형성된 관통형 홀에 각각 제4공진소자(34) 및 제6공진소자(36)의 지지대(342, 362)에 끼워지는 형태로 결합된 후, 해당 결합 부위에 솔더링 작업을 추가로 수행할 수 있다. 이에 따라, 해당 결합 부위가 기구적 및 전기적으로 보다 안정적으로 결합됨으로써, 최종적으로 노치 기판(51)이 고정되게 설치된다. 노치 기판(51)이 고정되게 설치된 이후, 노치 튜닝 핀(61)이 도 1에 도시된 바와 같은 커버(10)의 노치 튜닝용 관통 홀(121)에 결합되면서, 노치 튜닝 핀(61)의 하단부가 노치 기판(51)에 형성된 튜닝용 홀 구조(51b)에 삽입 가능한 형태로 설치된다.
상기에서, 노치 튜닝 핀(61)의 하단부가 노치 기판(51)과 근접하는 정도 및 튜닝용 홀 구조(51b)에 삽입되는 정도를 조절하여, 노치 기판(51)을 통해 전달되는 신호 중 일부가 노치 튜닝 핀(61)과 커플링되는 정도를 조절함으로써, 노치 기판(51)에 의한 발생되는 노치 특성을 적절히 조절할 수 있게 된다. 이때, 노치 튜닝 핀(61)은 나사 구조로 형성되어 커버(10)의 노치 튜닝용 관통 홀(121)에 나사 결합되는 구조를 가질 경우에, 노치 튜닝 핀(61)의 나사 결합 상태를 조이거나 풀리도록 하여, 노치 튜닝 핀(61)과 노치 기판(51)과의 거리 등을 조절하도록 구성할 수 있다. 또는, 이외에도, 미리 적절히 다른 길이로 설계된 노치 튜닝 핀(61)을 교체하여 설치하거나, 노치 튜닝 핀(61)의 하단부의 길이가 적정 길이가 되도록 적절히 절단하여 재설치하는 작업을 통해, 노치 튜닝 핀(61)과의 노치 기판(51)과의 거리 등이 조절되도록 구성할 수도 있다.
상기 도 1 내지 도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 무선 파수 필터에 적용되는 노치 기판(51)이 구성 및 설치될 수 있는데, 이러한 노치 기판(51)은 기본적으로 PCB 기판과 유사한 구조의 기판에 신호 전송을 위한 도체 패턴이 형성되는 구조를 가져서, 종래의 일반적인 금속 막대 등을 이용한 노치 구조에 비해 그 제작 공정이 매우 간단하면서도 정밀한 형태로 구현할 수 있다. 특히, 노치 기판(51)의 관통형 홀을 형성하는 제1 및 제2결합 구조(51a, 51c)에 크로스 커플링 하려는 두 공진소자, 예를 들어, 제4 및 제6공진소자(34, 36)의 지지대(342, 362)에 끼워지는 형태로, 노치 기판(51)이 간단히 설치될 수 있으므로, 종래의 가공 공차 및 조립 공차에 의한 문제점을 해소하면서, 노치 기판(51)을 매우 용이하게 설치할 수 있게 된다.
한편, 상기 도 1 내지 도 4a에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 상기 노치 기판(51)(및 후술하는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 노치 기판)은 메인 기판(513)이나 전도성 선로(511, 512)의 형태 및 사이즈와 같은 상세 특징들에서 다양한 변형이나 변경이 있을 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같은, 노치 기판(51)의 일 변형예에서는, 관통형 홀을 형성하는 제1결합 구조(51a)의 적정 부위에 추가적으로 솔더용 납 주입용 홈(51d) 형성됨이 도시되고 있다. 이러한 솔더용 납 주입용 홈(51d)은, 제1결합 구조(51a)와 이에 결합되는 공진소자의 지지대와 솔더링 작업시에, 솔더용 납의 주입 및 도포 작업이 보다 용이하도록 한다. 물론, 이러한 솔더용 납 주입용 홈(51d)은 노치 기판(51)의 제2결합 구조(51c)에도 형성될 수 있다.
도 5b에 도시된 노치 기판(51)의 다른 변형예에서는, 관통형 홀을 형성하는 제1결합 구조(51a)의 일부 부위가 절개된 형태의 절개 부위(51e)가 형성됨이 도시되고 있다. 이와 같이, 노치 기판(51)의 제1결합 구조(51a) 및/또는 제2결합 구조(51c)는 끊어진 부분이 없는 완전한 링 형태로 구성될 수도 있으나, 일부분이 절개된 링 형태로 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 적용될 수 있는 노치 기판(52)의 사시도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 노치 기판(52)은 상기 도 2 내지 도 4b에 도시된 제1실시예의 구조와 마찬가지로, 각각 관통형 홀을 형성하는 제1결합 구조(52a) 및 제2결합 구조(52c)를 가지는 메인 기판(523)과, 상기 메인 기판(523) 상에 형성되는 전도성 선로(521, 522)를 포함하여 구성된다.
그런데, 도 6에 도시된 노치 기판(52)에서는, 제1실시예와는 달리, 전도성 선로(521, 522)가 메인 기판(523)에서 동일한 면에 형성된다. 즉, 전도성 선로(521, 522)는, 예를 들어 메인 기판(523)의 제1결합 구조(52a)의 관통형 홀 영역에 형성되는 금속 피막과 일단(제1단)이 전기적으로 접촉되게 형성되는 제1서브 도체 패턴(521)과, 메인 기판(523)의 제2결합 구조(52c)의 관통형 홀 영역에 형성되는 금속 피막과 일단(제1단)이 전기적으로 접촉되게 형성되는 제2서브 도체 패턴(522)으로 구성될 수 있는데, 제1 및 제2서브 도체 패턴(521, 522)은 예를 들어, 모두 메인 기판(523)의 상면에 형성될 수 있다. 또한, 제1서브 도체 패턴(521)의 타단(제2단)과, 제2서브 도체 패턴(522)의 타단(제2단)은, 예를 들어 메인 기판(523)의 중앙 지점에서 얼마간 서로 마주보는 부위가 형성되어 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성된다.
이때, 메인 기판(523)에는 상기 제1실시예의 구조와 마찬가지로, 예를 들어, 중앙 지점에 튜닝용 홀 구조(52b)가 형성될 수 있는데, 상기 제1서브 도체 패턴(521)의 타단(제2단) 측의 일부 부위와, 제2서브 도체 패턴(522)의 타단(제2단) 측의 일부 부위가 상기 튜닝용 홀 구조(52b)를 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제3실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 적용될 수 있는 노치 기판(53)의 구성도로서, 도 7a에는 노치 기판(53)의 사시도가 도시되며, 도 7b에서는 노치 기판(53)의 설치 상태를 나타낸 측면 구조의 일부가 도시된다. 먼저 도 7a를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 노치 기판(53)은 상기 도 6에 도시된 제2실시예의 구조와 마찬가지로, 각각 관통형 홀을 형성하는 제1결합 구조(53a) 및 제2결합 구조(53c)를 가지는 메인 기판(533)과, 상기 메인 기판(533) 상에 형성되는 전도성 선로(531, 532)를 포함하여 구성된다. 또한, 전도성 선로(531, 532)를 구성하는 제1서브 도체 패턴(531) 및 제2서브 도체 패턴(532)은 메인 기판(533)에서 동일한 면에 형성된다.
그런데, 도 7a에 도시된 노치 기판(53)에서는, 메인 기판(533)의 제1결합 구조(53a) 및 제2결합 구조(53c)는 각각 공진소자의 지지대와 결합하기 위한 관통형 홀 형태를 형성하지만, 도 6에 도시된 제2실시예와는 달리, 금속 피막이 형성되지 않는다. 이때, 제1서브 도체 패턴(531)의 일단(제1단)은 이러한 메인 기판(533)의 상면에서, 제1결합 구조(53a)의 관통형 홀을 형성하는 영역의 적어도 일부(도 7a의 예에서는 전부)를 둘러싸는 형태로 형성된다. 또한, 이 경우에, 제1서브 도체 패턴(531)에서 해당 관통형 홀을 둘러싸는 부위는 해당 관통형 홀에 결합되는 공진소자의 지지대와 직접적으로 접촉되지 않고 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달받도록, 해당 관통형 홀과 이격 거리를 유지는 구조로 형성된다. 마찬가지로, 제2서브 도체 패턴(532)의 일단(제1단)은 메인 기판(533)의 상면에서, 제2결합 구조(53c)의 관통형 홀을 형성하는 영역의 적어도 일부를 둘러싸면서, 해당 관통형 홀과 이격 거리를 유지는 구조로 형성된다.
또한, 제1서브 도체 패턴(531) 및 제2서브 도체 패턴(532)은 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성되는 것이 아니라, 서로 직접적으로 연결되어 일체적으로 형성된다. 즉, 제1서브 도체 패턴(531)의 타단(제2단)과, 제2서브 도체 패턴(532)의 타단(제2단)은, 예를 들어 메인 기판(533)의 중앙 지점에 형성된 튜닝용 홀 구조(53b)를 둘러싸는 형태로 형성되면서 상호 마주보는 부위가 직접적으로 연결되게 구성될 수 있다.
상기 도 7a에 도시된 바와 같은 제3실시예에 따른 노치 기판(53)에서는, 제1결합 구조(53a) 및 제2결합 구조(53c)에 형성된 관통형 홀에 각각 공진소자의 지지대가 끼워지는 형태로 결합되지만, 해당 결합 부위가 솔더링 되지 않는 구조임을 알 수 있다, 즉, 각 공진소자의 지지대는 노치 기판(53)의 제1 및 제2서브 도체 패턴(531, 532)과 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성된다. 이때, 도 7b에 도시된 바와 같이, 각 공진소자(34)의 지지대에는 해당 결합된 노치 기판(53)을 보다 안정적으로 지지하도록 적절한 형태의 걸림 돌기(341a)기 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 적용될 수 있는 노치 기판(54)의 사시도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 노치 기판(54)은 상기 도 7에 도시된 제3실시예의 구조와 대부분 유사하게, 각각 관통형 홀을 형성하는 제1결합 구조(54a) 및 제2결합 구조(54c)를 가지는 메인 기판(543)과, 상기 메인 기판(543) 상에 형성되는 전도성 선로(541, 542)를 포함하여 구성된다. 또한, 전도성 선로(541, 542)를 구성하는 제1서브 도체 패턴(541) 및 제2서브 도체 패턴(542)은 메인 기판(543)에서 동일한 면에 형성된다. 이때, 제1서브 도체 패턴(531) 및 제2서브 도체 패턴(532)은 메인 기판(543)의 중앙 지점에 형성된 튜닝용 홀 구조(54b)를 둘러싸는 형태로 형성되면서 상호 마주보는 부위가 직접적으로 연결되게 구성된다.
그런데, 도 8에 도시된 노치 기판(54)에서는, 제1결합 구조(54a) 및 제1서브 도체 패턴(541)에서 제1결합 구조(54a)와 관련된 부위는 상기 도 7a에 도시된 구조와 마찬가지로, 해당 결합되는 공진소자의 지지대와 직접적으로 접촉되지 않고 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달받는 구조를 가지지만, 제2결합 구조(54b) 및 제2서브 도체 패턴(642)에서 제2결합 구조(54c)와 관련된 부위는 상기 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예들과 마찬가지로, 해당 결합되는 공진소자의 지지대와 직접적으로 접촉되어 신호를 전달받는 구조를 가진다.
상기 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 노치 기판에서는, 제1 및 제2결합 구조와 제1 및 제2서브 도체 패턴들의 결합 구조는 크로스 커플링되는 량의 설계 조건이나, 설치 조건 등에 따라 다양한 실시예들의 구조가 적절히 서로 혼용되게 선택적으로 구성될 수 있다. 또한, 이외에도 본 발명의 또다른 실시예에서는, 도 7a나 도 8에 도시된 구조에서 제1 및 제2서브 도체 패턴들은 서로 직접적으로 연결되지 않고 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성되는 것도 가능할 수 있다. 이 경우에, 제1 및 제2서브 도체 패턴들은 메인 기판에서 서로 다른 면에 형성될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 제5실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 적용될 수 있는 노치 기판(55)의 사시도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 노치 기판(55)은 상기 도 2 내지 도 4b에 도시된 제1실시예의 구조와 마찬가지로, 각각 관통형 홀을 형성하는 제1결합 구조(55a) 및 제2결합 구조(55c)와, 튜닝용 홀 구조(55b)를 가지는 메인 기판(553)을 포함하여 구성된다. 또한, 상기 메인 기판(553)의 각기 다른 면에 형성되며, 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하는 제1서브 도체 패턴(551) 및 제2서브 도체 패턴(552)으로 구성되는 전도성 선로(551, 552)를 가진다.
다만, 도 2 내지 도 4b에 도시된 제1실시예의 노치 기판(51)은 전체적으로 '일(-)'자 형태로 형성되는 것이 도시되고 있으나, 도 9에 도시된 제5실시예에 따른 노치 기판(55)은 적어도 일부분이 절곡된 형태로서, 예를 들어, 전체적으로 'L'자 형태로 형성되는 것이 도시되고 있다.
이와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 노치 기판은, 해당 필터 설계에 따라, 원호의 형태를 가지거나, 복수의 절곡된 부위를 가지는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 이와 같이, 다양한 형태로 제작할 경우에도, 본 발명의 노치 기판은 PCB 구조로 구현되므로, 별다른 추가 공정이나 추가 정밀 작업이 요구되지 않으면서 간단히 제작할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따른 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터의 일부 분리 사시도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 무선 주파수 필터는 상기 도 1에 도시된 구조와 대부분 동일하며, 다만, 본 발명의 제6실시예에 따른 노치 구조로서 노치 기판(56)이 제4공진소자(34)와 제6공진소자(36) 사이를 비롯하여, 제2공진소자(32)와 제4공진소자(34) 사이에서도 크로스 커플링을 위해 설치되는 것이 예로서 도시되고 있다. 이때, 제4공진소자(34)의 캐비티와 제6공진소자(36) 사이의 격벽(204) 및 제2공진소사(32)와 제4공진소자(34) 사이의 격벽(202)에는 해당 노치 기판(56)이 설치될 수 있도록 적절한 부위가 제거된 형태의 윈도우가 형성된다.
또한, 커버(10)에는, 노치 기판(56)과 대응하는 부위에 제4공진소자(34)와 제6공진소자(36) 사이의 노치 특성을 튜닝하기 위하여 제1 노치 튜닝 핀(61)이 결합되는 제1 노치 튜닝용 관통 홀(121)이 형성되며, 노치 기판(56)과 대응하는 부위에 제2공진소자(32)와 제4공진소자(34) 사이의 노치 특성을 튜닝하기 위하여 제2 노치 튜닝 핀(62)이 결합되는 제2 노치 튜닝용 관통 홀(122)이 형성된다.
도 11은 도 10의 노치 기판(56)의 상세 사시도이다. 도 11을 참조하여, 본 발명의 제6실시예에 따른 노치 기판(56)은 메인 기판(565)과, 상기 메인 기판(565)의 제1면(예를 들어, 상면) 및/또는 제2면(예를 들어, 하면)에 형성되는 전도성 선로(561, 562, 563, 564)를 포함하여 구성될 수 있다.
메인 기판(565)은 적어도 3개의 공진소자, 즉, 도 11의 예에서는, 제4공진소자(34)의 지지대(342), 제6공진소자(36)의 지지대(362) 및 제2공진소자(32)의 지지대(322)에 각각 기구적으로 결합하여 해당 메인 기판(563)을 고정되게 지지하기 위한 제1결합 구조(56a), 제2결합 구조(56c) 및 제3결합 구조(56d)가 형성된다.
전도성 선로(561, 562, 563, 564)는, 예를 들어, 메인 기판(563)의 상면에 형성되며 제4공진소자(34)의 지지대(342)와 전기적으로 접촉되게 연결되는 제1서브 도체 패턴(561)과, 메인 기판(563)의 하면에 형성되며 제6공진소자(36)의 지지대(362)와 전기적으로 접촉되게 연결되는 제2서브 도체 패턴(562)을 포함하며, 상기 제1 및 제2서브 도체 패턴(561, 562)은 메인 기판(565)에 형성된 제1 튜닝용 홀 구조(51b) 부위에서 메인 기판(565)을 사이에 두고 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성된다. 또한, 전도성 선로(561, 562, 563, 564)는, 예를 들어, 메인 기판(563)의 상면에 형성되며 제2공진소자(32)의 지지대(322)와 전기적으로 접촉되게 연결되는 제3서브 도체 패턴(563)과, 메인 기판(563)의 하면에 형성되며 제4공진소자(34)의 지지대(342)와 전기적으로 접촉되게 연결되는 제4서브 도체 패턴(564)을 포함하며, 상기 제3 및 제4서브 도체 패턴(563, 564)은 메인 기판(565)에 형성된 제2 튜닝용 홀 구조(52b) 부위에서 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성된다. 도 11에서는 메인 기판(565)의 하면에 형성된 제2서브 도체 패턴(562) 및 제4서브 도체 패턴(564)의 도시는 생략하였다.
상기 도 10 및 도 11에 도시된 구조를 살펴보면, 본 발명에 제6실시예에 따른 노치 기판(56)의 구조는 상기 도 1 내지 도 4b에 도시된 제1실시예에 따른 노치 기판(51)의 구조가 이중으로 형성되는 구조임을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 일부 실시예들에 따른 노치 기판은, 해당 필터 설계에 따라, 복수의 노치 구조를 일체적으로 형성할 수 있음을 알 수 있다. 이때, 복수의 노치 구조를 일체로 제작할 경우에도, 별다른 추가 공정이나 추가 정밀 작업이 요구되지 않을 수 있음을 알 수 있다. 한편, 이 경우에, 복수의 노치 구조를 하나의 노치 기판을 이용하여 일체적으로 형성할 경우에, 메인 기판의 복수의 결합 구조와 복수의 도체 패턴들의 구조 등은 크로스 커플링되는 량의 설계 조건이나, 설치 조건 등에 따라 다양한 실시예들의 구조가 적절히 서로 혼용되게 선택적으로 구성될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터가 구성될 수 있다. 한편, 발명에서는 이외에도 다양한 실시예나 변형예가 있을 수 있으며, 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 크로스 커플링 노치 구조를 구비한 캐비티 타입의 무선 주파수 필터에 있어서,
    복수의 캐비티(cavity)를 갖기 위해 내부가 중공이고 일측으로 개방면을 갖는 하우징과;
    상기 하우징의 개방면을 차폐하는 커버와;
    상기 하우징의 상기 중공에 위치하는 복수의 공진소자와;
    상기 복수의 공진소자 중 적어도 두 개의 공진소자 사이에 크로스 커플링을 위해 설치되는 노치 기판을 포함하며;
    상기 노치 기판은,
    상기 적어도 두 개의 공진소자와 각각 기구적으로 결합하는 제1결합 구조 및 제2결합 구조를 구비한 비전도성 재질의 메인 기판과;
    상기 메인 기판에 형성되는 도체 패턴으로 구현되며, 상기 적어도 두 개의 공진소자 중 제1 공진소자의 신호를 상기 적어도 두 개의 공진소자 중 제2 공진소자로 비접촉 커플링 방식으로 전달하는 전도성 선로를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전도성 선로는,
    상기 메인 기판의 상기 제1결합 구조에서 상기 제1 공진소자의 지지대와 전기적으로 연결되는 제1서브 도체 패턴과,
    상기 메인 기판의 상기 제2결합 구조에서 상기 제2 공진소자의 지지대와 전기적으로 연결되는 제2서브 도체 패턴을 포함함을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1결합 구조 및 제2결합 구조는 상기 적어도 두 개의 공진소자의 지지대에 각각 끼워지는 형태로 기구적으로 결합하는 관통형 홀을 형성함을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 커버에는,
    상기 노치 기판과 대응하는 부위에 노치 특성을 튜닝하기 위한 노치 튜닝 핀이 노치 튜닝용 관통 홀을 통해 결합되며,
    상기 노치 기판의 메인 기판에는 상기 노치 튜닝 핀과 대응되는 부위에서, 상기 노치 튜닝 핀의 하단부와 대응되는 크기의 관통형 홀을 형성하는 튜닝용 홀 구조가 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1서브 도체 패턴과 상기 제2서브 도체 패턴은 상기 메인 기판의 상기 노치 튜닝용 홀 구조가 형성되는 부위에서 서로 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 메인 기판의 제1결합 구조 및 제2결합 구조의 관통형 홀의 내면은 각각 전도성 금속 피막이 형성되며,
    상기 제1서브 도체 패턴과 상기 제2서브 도체 패턴은 상기 메인 기판에서 서로 다른 면에 각각 형성되며,
    상기 제1서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제1결합 구조의 관통형 홀의 내면과 연결되는 형태로 구성되며,
    상기 제2서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제2결합 구조의 관통형 홀의 내면과 연결되는 형태로 구성되며,
    상기 제1서브 도체 패턴의 제2단과, 상기 제2서브 도체 패턴의 제2단은 상기 메인 기판을 사이에 두고 서로 마주보는 부위가 형성되어 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 메인 기판의 제1결합 구조 및 제2결합 구조의 관통형 홀의 내면은 각각 전도성 금속 피막이 형성되며,
    상기 제1서브 도체 패턴과 상기 제2서브 도체 패턴은 상기 메인 기판에서 동일한 면에 각각 형성되며,
    상기 제1서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제1결합 구조의 관통형 홀의 내면과 연결되는 형태로 구성되며,
    상기 제2서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제2결합 구조의 관통형 홀의 내면과 연결되는 형태로 구성되며,
    상기 제1서브 도체 패턴의 제2단 측의 일부와, 상기 제2서브 도체 패턴의 제2단 측의 일부가 상호 마주보는 부위가 형성되어 상호 비접촉 커플링 방식으로 신호를 전달하도록 구성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1서브 도체 패턴과 상기 제2서브 도체 패턴은 상기 메인 기판에서 동일한 면에 각각 형성되며,
    상기 제1서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제1결합 구조의 관통형 홀을 형성하는 영역의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 제1결합 구조의 관통형 홀과 이격거리를 유지하는 형태로 형성되며,
    상기 제2서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제2결합 구조의 관통형 홀을 형성하는 영역의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 제1결합 구조의 관통형 홀과 이격거리를 유지하는 형태로 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1서브 도체 패턴의 제2단과 상기 제2서브 도체 패턴의 제2단은 직접적으로 연결되어 일체적으로 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 메인 기판의 제1결합 구조의 관통형 홀의 내면은 전도성 금속 피막이 형성되며,
    상기 제1서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제1결합 구조의 관통형 홀의 내면과 연결되는 형태로 구성되며,
    상기 제2서브 도체 패턴의 제1단은 상기 제2결합 구조의 관통형 홀을 형성하는 영역의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 제1결합 구조의 관통형 홀과 이격거리를 유지하는 형태로 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1서브 도체 패턴의 제2단과 상기 제2서브 도체 패턴의 제2단은 직접적으로 연결되는 구조로 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 노치 기판은 상기 복수의 공진소자 중 제3 공진소자와 상기 제1 공진소자 및 상기 제2 공진소자와 크로스 커플링을 하기 위한 구조를 가지며,
    상기 노치 기판의 메인 기판은 상기 복수의 공진소자 중 제3 공진소자와 기구적으로 결합하는 제3결합 구조를 구비하며,
    상기 전도성 선로는 상기 제1 공진소자 또는 상기 제2 공진소자의 신호를 상기 제3 공진소자로 비접촉 커플링 방식으로 전달하는 전도성 선로를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1결합 구조 및 제2결합 구조는 상기 적어도 두 개의 공진소자의 지지대에 각각 끼워지는 형태로 기구적으로 결합하는 관통형 홀을 형성하며,
    상기 제3결합 구조는 상기 제3 공진소자의 지지대에 끼워지는 형태로 기구적으로 결합하는 관통형 홀을 형성함을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노치 기판 적어도 일부분이 원호 형태 또는 절곡된 형태를 가짐을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
  15. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1결합 구조 및 상기 제2결합 구조의 상기 관통형 홀에는 솔더용 납 주입용 홈이 형성됨을 특징으로 하는 무선 주파수 필터.
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