KR0139477B1 - 유전체 필터 - Google Patents

유전체 필터

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Abstract

입력 단자(1)와 출력 단자(2) 사이에 결합 콘덴서(C1 ∼ C3)를 접속하고, 각 결합 콘덴서 사이와 접지 사이에 공진기(R1,R2)를 접속하고, 각 공진기의 일단과 접지 사이 콘덴서(C4, C5)와 스위치(S4, S5)를 접속하여 콘덴서를 오프하고 있을때에는 공진기의 공진 주파수에 설정하고 스위치를 온 한때에는 콘덴서를 공진기에 병렬 접속하여 공진 주파수를 낮은 쪽으로 시프트하여 다주파의 유전체 필터를 얻을 수 있다.

Description

유전체 필터
제 1 도는 종래의 유전체 공진기의 회도로.
제 2 도는 제 1 도에 도시된 유전체 공진기의 주파수-진폭 특성을 나타내는 도면.
제 3 도는 종래의 듀플렉스형(duplex-type) 유전체 필터를 도시하는 회로도.
제 4 도는 본 발명의 한 실시예를 따르는 유전체 필터의 회로도.
제 5 도는 제 4 도에 도시된 유전체 필터의 주파수-진폭 특성을 나타내는 도면.
제 6 도는 본 발명의 다른 양호한 실시예에 따른 유전체 필터의 회로도.
제 7 도는 본 발명의 도다른 양호한 실시예에 따른 유전체 필터의 회로도.
제 8 도는 제 7 도에 도시된 유전체 필터의 주파수-진폭 특성을 나타내는 도면.
제 9 도는 본 발명의 또다른 양호한 실시예를 나타내는 유전체 필터의 회로도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 송신측 유전체 필터12 : 수신측 유전체 필터
R1, R2, R3, R4 : 유전체 공진기13, 14 : 매칭 회로
[발명의 분야]
본 발명은 유전체 필터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 콘덴서 또는 인덕터를 전환 스위치를 통해 유전체 공진기에 병렬 접속하여 이 전환 스위치를 전환하므로써 다주파를 얻을 수 있도록 한 유전체 필터에 관한 것이다.
[종래기술]
제 1 도는 종래의 유전체 필터를 나타낸 도면이다. 제 1 도에서, 입출력 단자 사이에는 결합 콘덴서 C1, C2 및 C3가 직렬 접속되고, 결합 콘덴서 C1 및 C2의 접속점과 접지 사이에는 공진기 R1 이 접속되며, 결합 콘덴서 C2 및 C3의 접속점과 접지 사이에는 공진기 R2가 접속된다.
제 2 도는 제 1 도에 도시된 유전체 공진기의 주파수-진폭 특성을 나타내는 도면이다. 제 1 도에 도시한 유전체 필터의 필터의 밴드 패스 필터 특성은 제 2 도에 도시되었듯이, 하나의 중심 주파수 f0를 갖는다. 따라서, 유전체 필터가 그 이외의 중심 주파수를 자유롭게 선택하지는 못한다.
제 3 도는 종래의 듀플렉스형 유전체 필터를 나타내는 회로도이다. 제 3 도에 도시된 듀플렉스형 유전체 필터는, 송신측 유전체 필터(11), 수신측 유전체 필터(12), 송신측 유전체 필터(11)와 안테나 단자(ANT) 사이에 접속된 매칭 회로(13), 및 수신측 유전체 필터(12)와 안테나 단자(ANT) 사이에 접속된 매칭 회로(14)를 포함하고 있다. 송신측 유전체 필터(11)는 제 1 도에 도시된 유전체 필터와 유사하게 구성되며, 수신측 유전체 필터(12)도 마찬가지로 구성되어 결합 콘덴서 C11, C12 및 공진기 R3 및 R4를 포함하고 있다.
제 3 도에 도시된 듀플렉스형 유전체 필터에서는, 송신측 유전체 필터(11) 및 수신측 유전체 필터(12)의 통과 특성이 제 2 도에 나타낸 바와 같이 하나의 중심 주파수 f0를 가지므로, 송신측 유전체 필터(11) 및 수신측 유전체 필터(12)의 두개의 밴드 패스 필터 회로를 구비해야 하고, 또한 안테나 임피던스에 상기 두 필터 회로를 매칭시키기 위한 매칭 회로(13, 14)가 필요하게 되어, 부품의 개수가 많아지는 결점이 있었다.
[발명의 개요]
그러므로, 본 발명의 주된 목적은 다주파수를 선택할 수 있는 유전체 필터를 제공하는데 있다.
본 발명을 간단히 언급하자면, 본 발명은 적어도 하나 이상의 유전체 공진기로 구성된 유전체 필터로서, 그 일단이 적어도 하나 이상의 유전체 공진기의 일단에 접속되는 리액턴스 소자와, 리액턴스 소자의 타단을 적어도 하나 이상의 유전체 공진기의 타단에 접속시키기 위한 스위치를 포함한다.
따라서 본 발명에 따르면, 스위치를 전환하므로써 리액턴스 소자가 유전체 공진기에 병렬 접속되므로, 다주파 즉, 유전체 공진기 본래의 공진 주파수와 리액턴스 소자가 병렬 접속되었을 때의 공진 주파수의 다주파를 얻을 수 있다.
보다 바람직하게는, 스위치에 연동하여 분배 스위치 또는 입력 전환 스위치를 전환하므로써 유전체 공진기로부터의 출력 신호를 분배하거나, 유전체 공진기에 주어지는 입력 신호를 전환할 수 있다. 그리고 한쪽 유전체 필터를 송신용으로 하고 다른쪽 유전체 필터를 수신용으로 하면, 공용기(duplexer)로서 사용할 수 있고, 매칭 회로가 불필요하게 된다.
또한, 보다 바람직하게는 적어도 하나의 유전체 공진기의 일단에 복수의 리액턴스 소자를 접속하고, 스위치로서 어느 리액턴스 소자든지 유전체 공진기에 병렬 접속시킴으로써 또다른 주파수들을 얻을 수 있다.
[양호한 실시예의 설명]
제 4 도는 본 발명의 한 실시예에 따른 유전체 필터의 회로도이다. 제 4 도에서, 입력 단자(1)와 출력 단자(2) 사이에는 결합 콘덴서 C1, C2 및 C3가 직렬 접속된다. 결합 콘덴서C1 및 C2의 접속점과 접지 사이에는 유전체 공진기 R1이 접속되고, 유전체 공진기 R1의 일단의 접속점(3)과 접지 사이에는 콘덴서 C4와 스위치 S4의 직렬 회로가 접속된다. 결합 콘덴서C2 및 C3의 접속점과 접지 사이에는 유전체 공진기 R2가 접속되고, 이 유전체 공진기 R2의 일단의 접속점(4)과 접지 사이에는 콘덴서 C5 와 스위치 S5의 직렬 회로가 접속된다. 스위치 S4 및 S5는 연동하여 전환된다. 유전체 공진기 R1 과 R2는 λ/4의 파장을 갖는 유전체 공진기로서, 결합 콘덴서 C1, C2 및 C3에 의해 결합되어 2단 밴드 패스 필터를 구성한다.
제 5 도는 제 4 도에 도시된 유전체 필터 회로의 주파수-진폭 특성을 나타내는 도면이다. 제 4 도에 도시된 유전체 필터 회로에서, 스위치 S4 및 S5가 제 4 도에 도시된 바와 같이 오프되어 있으면, 공진기 R1, R2의 합성 공진 주파수는 제 5 도에 나타냈듯이 f0가 된다. 스위치 S4 및 S5가 온 일 때는 공진기 R1에 콘덴서 C4가 병렬 접속되며, 공진기 R2에는 콘덴서 C5가 병렬로 접속되고, 따라서 그 합성 공진 주파수는 f1이 된다. 이와 같이, 하나의 공진기 필터 회로를 스위치 S4, S5로 전환하므로써, 합성 공진 주파수 f0및 f1을 갖는 두개의 필터로서 사용할 수 있다.
제 6 도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 유전체 필터의 회로도이다. 제 6 도에서, 입력 단자 (1)에는 입력측 회로 전환 스위치 S6이 접속되며, 출력 단자(2)에는 출력측 회로 전환 스위치 S7이 접속되고, 이들 스위치 S6 및 S7은 스위치 S4 와 S5에 연동하여 전환된다. 따라서 스위치 S6의 입력 단자중 한쪽을 송신용으로 하고 다른쪽을 수신용으로 하며, 스위치(S7)의 출력 단자중 한쪽을 송신용으로 하고 다른쪽을 수신용으로 하면, 유전체 필터 회로가 공용기로서 사용될 수 있고, 제 3 도에 도시된 종래예의 매칭 회호(13, 14)가 불필요하게 된다.
또한 회로의 상태에 따라서, 입력측 회로 전환 스위치 S6을 제외할 수도 있다.
제 7 도는 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 회로도이다. 이 제 7 도에 도시된 실시예는, 공진기 R1의 접속점(3)과 접지 사이에 용량이 다른 2개의 콘덴서 C4 및 C6(용량의 크기를 C5 C6로 한다)을 3 접점 전환 스위치 S8을 사이에 두고 공진기 R1에 병렬 접속한 것이다.
제 8 도는 제 7 도에 도시된 실시예의 주파수-진폭 특성을 도시한 회로도이다. 제 7 도에 도시된 실시예에서, 스위치 S8이 오프되면, 공진기 R1의 일단만이 접지되므로, 제 8 도에 나타냈듯이 공진기 R1의 중심 주파수 f0를 갖는 신호가 출력 단자(2)에서 출력된다. 스위치 S8이 콘덴서 C4 측에 접속되어 있을 때에는, 공진기 R1에는 콘덴서 C4가 병렬 접속되고, 그 병렬 공진 주파수 f1를 갖는 신호가 출력 단자(2)에서 출력된다. 또한, 스위치 S8이 콘덴서 C6 측에 접속되어 있을 때는, 공진기 R1에는 콘덴서 C6가 병렬 접속되고, 그 병렬 공진 주파수 f2를 갖는 신호가 출력 단자(2)에서 출력된다. 따라서 이 실시예에서는 주파수를 선택할 수 있는 것이다.
제 9 도는 본 발명의 그 밖의 다른 실시예를 도시하는 회로도이다. 제 9 도에 나타낸 실시예에서는, 출력 단자(2)에 3 접점 전환 스위치 S9를 접속하고, 후단의 분배 회로에 출력 신호를 분배하도록 한 것이다. 또한, 이 3 접점 전환 스위치 S9는 점선으로 나타냈듯이 스위치 S8과 연동하고 있다.
또한 전술한 각 실시예에 있어서는, 2단의 밴드 패스 필터를 갖는 유전체 공진 회로에 본 발명을 적용했지만, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고 다단 밴드 패스 필터에도 적용이 가능하다. 또한 공진기 R1, R2는 λ/4에 한정되지 않고, 예를 들면 λ/2의 파장을 갖는 공진기가 사용될 수도 있다. 또한 공진기 R1, R2에 병렬 접속되는 콘덴서를 대신하여 인덕터와 같은 리액턴스 소자를 병렬 접속해도 된다. 이 경우에는, 합성 공진 주파수는 높은 쪽으로 시프트된다. 또한 본 발명은 밴드 패스 필터에 한정되지 않고 대역 제거 필터에 적용해도 된다. 또한 유전체 공진기 R1, R2는 이산형인 것에 한정되지 않고 불록형에도 적용이 가능하다.

Claims (15)

  1. 입력 단자와 출력 단자를 구비하고 적어도 하나 이상의 유전체 공진기로 구성된 유전체 필터 회로에 있어서, 일단이 상기 적어도 하나 이상의 유전체 공진기의 일단에 접속된 리액턴스 소자와, 상기 리액턴스 소자의 타단을 상기 적어도 하나 이상의 유전체 공진기의 타단에 선택적으로 접속하여 상기 회로의 공진 주파수를 선택하는 선택 스위치와, 상기 출력 단자에 접속되어 있고 상기 선택 스위치에 연동하여서, 상기 공진 주파수가 상기 선택 스위치에 의해 선택될 때에 상기 유전체 공진기의 출력 신호를 선택적으로 분배하는 출력 스위치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 단자에 접속되어 있고 상기 선택 스위치 및 상기 출력 스위치에 연동하여서, 상기 공진 주파수가 상기 선택 스위치에 의해 선택되고 상기 출력 신호가 상기 출력 스위치에 의해 선택적으로 분배될 때에 상기 유전체 공진기에 인가되는 입력 신호를 선택적으로 전환하는 입력 스위치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 리액턴스 소자는 각각의 일단이 상기 적어도 하나 이상의 유전체 공진기의 일단에 접속되는 복수의 소자를 포함하고, 상기 선택 스위치는 상기 복수 소자의 타단을 상기 유전체 공진기거어도 하나 이상의 유전체 공진기의 타단에 선택적으로 접속하는 접점을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 복수의 소자는 적어도 하나 이상의 콘덴서를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 복수의 소자는 콘덴서인 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 리액턴스 소자는 콘덴서인 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 유전체 공진기는 이산형 유전체 공진기인 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 유전체 공진기는 블록형 유전체 공진기인 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 단자에 접속되어 있고 상기 선택 스위취에 연동하여서, 상기 공진 주파수가 상기 선택 스위치에 의해 선택될 때에 상기 유전체 공진기에 인가되는 입력 신호를 선택적으로 전환하는 입력 스위치를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  10. 유전체 필터 회로에 있어서, 입력 단자와, 출력 단자와, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 직렬로 접속점에 접속되어 있는 두개의 결합 소자와, 상기 접속점 및 접지 사이에 접속되어 이는 유전체 공진기와, 각기 일단이 상기 접속점에 접속되어 있는 적어도 두개 이상의 리액턴스 소자와, 상기 적어도 두개 이상의 리액턴스 소자의 타단을 접지에 선택적으로 접속하여 상기 공진기의 공진 주파수를 선택하는 선택 스위치와, 상기 출력 단자에 접속되어 있고 상기 선택 스위치에 연동하여서, 상기 공진 주파수가 상기 선택 스위치에 의해 선택될 때에 상기 유전체 공진기의 출력 신호를 선택적으로 분배하는 출력 스위치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 리액턴스 소자는 콘덴서인 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  12. 유전체 필터 회로에 있어서, 입력 단자와, 출력 단자와, 상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에서 직렬로 접속되어 있으며, 제 1 및 제 2 결합 소자는 제 1 접속점에 접속되고 상기 제 2 결합 소자 및 제 3 결합 소자는 제 2 접속점에 접속되는 상기 제 1, 제 2, 제 3 의 결합 소자와, 상기 제 1 접속점 및 접지 사이에 접속되어 이는 제 1 유전체 공진기와, 상기 제 2 접속점 및 접지 사이에 접속되어 있는 제 2 유전체 공진기와, 상기 제 1 및 제 2 접속점 및 접지 사이에 접속되어 있는 리액턴스 소자 및 선택 스위치를 각각 구비하고 있어 상기 공진기의 공진 주파수를 선택하는 제 1 및 제 2 직렬 회로와, 상기 출력 단자에 접속되어 있고 상기 선택 스위치에 연동하여서, 상기 공진 주파수가 상기 선택 스위치에 의해 선택될 때에 상기 유전체 공진기의 출력 신호를 선택적으로 분배하는 출력 스위치를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 입력 단자에 접속되어 있고 상기 선택 스위치 및 상기 출력 스위치에 연동하여서, 상기 공진 주파수가 상기 선택 스위치에 의해 선택되고 상기 출력 신호가 상기 출력 스위치에 의해 선택적으로 분배될 때에 상기 유전체 공진기에 인가되는 입력 신호를 선택적으로 전환하는 입력 스위치를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 입력 단자에 접속되어 있고 상기 선택 스위치에 연동하여서, 상기 공진 주파수가 상기 선택 스위치에 의해 선택될 때에 상기 유전체 공진기에 인가되는 입력 신호를 선택적으로 전환하는 입력 스위치를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 리액턴스 소자는 콘덴서인 것을 특징으로 하는 유전체 필터 회로.
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