KR101126183B1 - Combination type dielectric substance resonator assembly for wide band - Google Patents

본 발명은 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체에 관한 것으로, 하나 또는 복수의 유전체 블록으로 이루어진 유전체 블록 조합; 상기 유전체 블록 조합의 양단 각각에 접촉하여 결합되는 전극 유전체 블록; 적어도 일부분이 개방되어 상기 전극 유전체 블록의 테두리 부분에 마련되는 환형의 접지전극 패턴; 및 상기 접지전극 패턴의 개방되는 부분을 통해 진입하며 상기 접지전극 패턴의 중심부에 위치하는 부분의 면적이 상기 접지전극 패턴의 외곽부에 위치하는 부분의 면적보다 큰 입출력 전극패턴을 포함하여, 입출력 전극 패턴을 통과하는 주파수 대역이 크게 된다.The present invention relates to a combination dielectric resonator assembly capable of broadband, comprising: a dielectric block combination consisting of one or a plurality of dielectric blocks; An electrode dielectric block coupled in contact with each of both ends of the dielectric block combination; An annular ground electrode pattern having at least a portion thereof open to the edge of the electrode dielectric block; And an input / output electrode pattern that enters through an open portion of the ground electrode pattern and has an area of a portion located at the center of the ground electrode pattern larger than an area of a portion located at an outer portion of the ground electrode pattern. The frequency band passing through the pattern becomes large.

광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체{Combination type dielectric substance resonator assembly for wide band}Combination type dielectric substance resonator assembly for wide band

본 발명은 유전체 공진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주파수 통과 대역이 크도록 하며 주파수 통과 대역을 조절할 수 있는 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a dielectric resonator, and more particularly, to a combination dielectric resonator assembly capable of a wide band capable of adjusting a large frequency pass band and capable of adjusting the frequency pass band.

유전체 공진기는 유전체 공진 특성을 전자소자로서, 통신장비 및 중계기와 같은 RF 장치의 부품으로서 널리 이용되고 있다. 정보통신기술이 비약적으로 발전하면서 고주파에 따른 휴대용 장비의 증가 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 소형화와 높은 파워에서도 동작이 가능하며, 주파수의 온도 안정성이 높은 유전체 필터에 대한 수요가 증가하고 있다.Dielectric resonators are widely used as electronic components, and components of RF devices such as communication equipment and repeaters. With the rapid development of information and communication technology, portable equipment is increasing due to high frequency. According to this trend, there is an increasing demand for a dielectric filter that can be operated at a small size and high power, and has a high temperature stability of frequency.

이러한 수요의 증가에 따라 도 1에서 도시되는 바와 같은 유전체 블록(110) 및 유전체 블록(110)의 양단 면에 형성되어 신호가 입출력되도록 하는 전극(130)을 포함하고, 유전체 블록(110)의 전극(130)이 형성되지 않은 4면에는 전도성 물질이 코팅되며 유전체 블록(110)의 양쪽 측면에 길이 방향으로 형성되는 복수의 수직 홈(120)이 형성된 유전체 공진기(100)가 제안되었다.As the demand increases, the dielectric block 110 and the electrode 130 are formed on both ends of the dielectric block 110 as shown in FIG. A dielectric resonator 100 having a plurality of vertical grooves 120 formed on both sides of the dielectric block 110 and formed in a length direction on the four surfaces on which the 130 is not formed is proposed.

그러나 제안된 유전체 공진기(100)는 유전체 블록(110)에 수직 홈(120)이 형성되어야 함에 따라 가공의 어려움, 유전체 블록(110)의 크기 증가 및 외력에 의한 강성의 약화 등의 단점이 있다.However, the proposed dielectric resonator 100 has disadvantages such as difficulty in processing, increase in size of the dielectric block 110, and weakening of rigidity due to external force since the vertical grooves 120 are to be formed in the dielectric block 110.

이러한 유전체 공진기(100)의 단점을 극복하기 위해 도 2에서 도시되는 바와 같은 양측 면에 일부분이 전도성 물질로 코팅된 전도성 코팅영역(221) 및 유전물질이 코팅된 유전물질 코팅영역(222)을 구비한 접합 면(220)이 형성된 복수의 유전체 블록(210)들이 접합 면(220)을 통하여 연결되고, 연결된 복수의 유전체 블록(220)들 중 양단에 배치되는 유전체 블록(210)의 내부로 진입되어 형성된 구멍(231)의 내부 면에 전도성 물질이 코팅되어 입출력 전극(232)이 형성된 조합형 유전체 공진기 조립체(200)가 제안되었다.In order to overcome the drawbacks of the dielectric resonator 100, a conductive coating region 221 partially coated with a conductive material and a dielectric material coating region 222 coated with a dielectric material are provided on both sides as shown in FIG. 2. A plurality of dielectric blocks 210 having a junction surface 220 are connected to each other through the junction surface 220, and enter into the dielectric block 210 disposed at both ends of the plurality of connected dielectric blocks 220. A combination dielectric resonator assembly 200 having a conductive material coated on an inner surface of the formed hole 231 to form an input / output electrode 232 has been proposed.

그러나 제안된 조합형 유전체 공진기 조립체는 입출력 전극(232)들 상호 간의 커플링에 대한 고려 없이 형성되어 주파수 통과 대역이 협소한 문제점이 있다. However, the proposed combination dielectric resonator assembly is formed without consideration of coupling between the input and output electrodes 232, which causes a narrow frequency pass band.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 주파수 통과 대역이 큰 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체를 제공하는 것이다. Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a combination dielectric resonator assembly capable of a wide band having a large frequency pass band.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 하나 또는 복수의 유전체 블록으로 이루어진 유전체 블록 조합; 상기 유전체 블록 조합의 양단 각각에 접촉하여 결합되는 전극 유전체 블록; 적어도 일부분이 개방되어 상기 전극 유전체 블록의 테두리 부분에 마련되는 환형의 접지전극 패턴; 및 상기 접지전극 패턴의 개방되는 부분을 통해 진입하며 상기 접지전극 패턴의 중심부에 위치하는 부분의 면적이 상기 접지전극 패턴의 외곽부에 위치하는 부분의 면적보다 큰 입출력 전극패턴을 포함하는 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체를 제공한다.The present invention is a dielectric block combination consisting of one or a plurality of dielectric blocks to achieve the above object; An electrode dielectric block coupled in contact with each of both ends of the dielectric block combination; An annular ground electrode pattern having at least a portion thereof open to the edge of the electrode dielectric block; And an input / output electrode pattern including an input / output electrode pattern entering through an open portion of the ground electrode pattern and having an area of a portion located at the center of the ground electrode pattern larger than an area of a portion located at an outer portion of the ground electrode pattern. A combination dielectric resonator assembly is provided.

본 발명의 일 실시 예에 의하면,상기 입출력 전극패턴은 상기 접지전극 패턴의 중심부에 위치하는 부분의 모양은 직사각형 또는 원형이고, 상기 접지전극 패턴과 접촉하지 않는다.According to an embodiment of the present invention, the input / output electrode pattern has a rectangular or circular shape of a portion located at the center of the ground electrode pattern and does not contact the ground electrode pattern.

또한, 상기 접지 전극패턴과 상기 입출력 전극패턴의 재질은 은 또는 알루미늄이다.The ground electrode pattern and the input / output electrode pattern may be made of silver or aluminum.

또한, 상기 전극 유전체 블록의 상기 접지 전극패턴과 상기 입출력 전극패턴이 형성된 면에는 상기 접지 전극패턴과 상기 입출력 전극패턴으로부터 전자기파의 방사를 방지하기 위한 방사 손실 방지 유전체블록이 결합된다.In addition, a radiation loss prevention dielectric block for preventing radiation of electromagnetic waves from the ground electrode pattern and the input / output electrode pattern is coupled to a surface on which the ground electrode pattern and the input / output electrode pattern are formed.

본 발명에 따르면, 입출력 전극패턴을 통과하는 신호의 주파수 대역이 크게 된다.According to the present invention, the frequency band of the signal passing through the input / output electrode pattern becomes large.

도 1은 종래의 유전체 공진기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 조합형 유전체 공진기 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 4는 3의 I-I'을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체의 주파수 통과 대역 응답을 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view showing a conventional dielectric resonator.
2 is a perspective view of a conventional combination dielectric resonator assembly.
3 is a perspective view showing a combination dielectric resonator assembly capable of broadband according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 3.
5 is a graph showing a frequency pass band response of a wide band capable hybrid dielectric resonator assembly according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.Prior to the description of the specific contents of the present invention, for the convenience of understanding, the outline of the solution of the problem to be solved by the present invention or the core of the technical idea will be presented first.

본 발명의 일실시예에서는 주파수 통과 대역이 크도록 하고자 한다.In one embodiment of the present invention, a frequency pass band is intended to be large.

본 발명의 일실시예에 따른 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체는 하나 또는 복수의 유전체 블록으로 이루어진 유전체 블록 조합; 상기 유전체 블록 조합의 양단 각각에 접촉하여 결합되는 전극 유전체 블록; 적어도 일부분이 개방되어 상기 전극 유전체 블록의 테두리 부분에 마련되는 환형의 접지전극 패턴; 및 상기 접지전극 패턴의 개방되는 부분을 통해 진입하며 상기 접지전극 패턴의 중심부에 위치하는 부분의 면적이 상기 접지전극 패턴의 외곽부에 위치하는 부분의 면적보다 큰 입출력 전극패턴을 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a wide band capable dielectric resonator assembly includes a dielectric block combination including one or a plurality of dielectric blocks; An electrode dielectric block coupled in contact with each of both ends of the dielectric block combination; An annular ground electrode pattern having at least a portion thereof open to the edge of the electrode dielectric block; And an input / output electrode pattern in which an area of a portion which enters through an open portion of the ground electrode pattern and is located at the center of the ground electrode pattern is larger than an area of a portion which is located at an outer portion of the ground electrode pattern.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereby. The configuration of the invention for clarifying the solution to the problem to be solved by the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on the preferred embodiment of the present invention, the same in the reference numerals to the components of the drawings The same reference numerals are given to the components even though they are on different drawings, and it is to be noted that in the description of the drawings, components of other drawings may be cited if necessary. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function or configuration and other matters related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체(300)는 서로 연결되는 복수의 유전체블록(320)으로 이루어진 유전체 블록 조합(310)과 연결된 유전체 블록 조합(310)의 양단에 연결되며 입출력 전극 패턴(342)이 마련되는 전극 유전체블록(340) 및 입출력 전극 패턴(342)이 마련된 전극 유전체블록(340)의 일면에 마련되는 방사 손실 방지 유전체블록(350)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the combinational dielectric resonator assembly 300 capable of broadband according to an embodiment of the present invention includes a dielectric block combination 310 connected to a dielectric block combination 310 including a plurality of dielectric blocks 320 connected to each other. A radiation loss prevention dielectric block 350 provided on one surface of the electrode dielectric block 340 having the input / output electrode pattern 342 and the electrode dielectric block 340 provided with the input / output electrode pattern 342. Include.

복수의 유전체블록(320) 각각은 서로 마주 보는 양면에 다른 유전체블록과 접합하는 접합 면(330)이 형성되고, 접합 면(330) 이외의 다른 면에는 전도성 물질에 의해 코팅되어 코팅층이 형성된다. 유전체블록(320)의 재질은 ZrTiO4 또는 S_NTiO4계 유전체 재료로 이루어질 수 있으며, 코팅층은 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 전도성이 높은 물질로 스퍼터링 진공증착 방법 등에 의해 형성된다. Each of the plurality of dielectric blocks 320 is formed with a bonding surface 330 that bonds to other dielectric blocks on both surfaces facing each other, and a coating layer is formed on another surface other than the bonding surface 330 by a conductive material. The dielectric block 320 may be made of ZrTiO 4 or S _N TiO 4 based dielectric material, and the coating layer may be formed of a sputtering vacuum deposition method using a highly conductive material such as silver (Ag) or aluminum (Al).

접합 면(330)은 전도성 물질에 의해 코팅되는 전도성 물질 코팅영역(331)과 유전물질이 전도성 물질 코팅영역(331) 이외에 코팅되는 유전 물질 코팅영역(332)으로 이루어진다. 여기서 전도성 물질 코팅영역(331)에 코팅되는 코팅물질의 재질은(Ag) 또는 알루미늄(Al)과 같은 전도성이 높은 물질로 이루어질 수 있으며, 유전 물질 코팅영역(332)은 유전체블록(320)의 재질과 동일하거나 다른 유전물질로 이루어질 수 있다. The bonding surface 330 includes a conductive material coating area 331 coated with a conductive material and a dielectric material coating area 332 coated with a dielectric material in addition to the conductive material coating area 331. The material of the coating material coated on the conductive material coating area 331 may be formed of a high conductive material such as (Ag) or aluminum (Al), and the dielectric material coating area 332 is a material of the dielectric block 320. It may be made of the same or different dielectric material.

접합 면(330)에 형성된 유전 물질 코팅영역(332)은 유전체블록(320)들 사이를 견고하게 접착되도록 하며, 그 모양 및 면적은 주파수 통과 대역에 따라 적절하게 설계된다.The dielectric material coating region 332 formed on the junction surface 330 allows for firm adhesion between the dielectric blocks 320, and the shape and area are appropriately designed according to the frequency pass band.

한편, 유전체 블록 조합(310)은 하나의 유전체 블록(320)으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the dielectric block combination 310 may be formed of one dielectric block 320.

전극 유전체블록(340)은 도 4에서 도시되는 바와 같이 유전체블록(320)에 접하는 면의 테두리 부분에는 일부분이 개방된 환형의 접지 전극패턴(341)이 코팅되고, 접지 전극패턴(341)의 개방부분을 통해 일부분이 접지 전극패턴(341)의 내부로 진입되는 입출력 전극패턴(342)이 코팅된다. 접지 전극패턴(341)은 전극 유전체블록(320)의 외부에 코팅되는 코팅층과 전기적으로 연결됨으로써 기판의 접지면과 전기적으로 연결된다. 입출력 전극패턴(342)은 기판의 입출력단자와 연결된다. 입출력 전극패턴(342)은 접지 전극패턴(341)의 안쪽에 있는 부분의 면적이 접지 전극패턴(341) 내부로 진입하는 부분의 면적보다 크게 형성되고 서로 마주하여 커플링 결합 된다. 입출력 전극패턴(342)의 접지 전극패턴(341) 내부로 진입하는 부분은 기판의 입출력 단자와 전기적으로 연결된다. 접지 전극패턴(341) 내부에 있는 입출력 전극패턴(342) 일부분은 입출력 전극패턴(342)의 커플링 용량이 조절되도록 직사각형 또는 원형 등의 모양 및 크기가 적절하게 선택됨으로써 입출력 전극패턴(342)을 통과하는 주파수 대역의 폭이 선택된다. As shown in FIG. 4, the electrode dielectric block 340 is coated with an annular ground electrode pattern 341 having a portion open to the edge portion of the surface contacting the dielectric block 320, and opening of the ground electrode pattern 341. An input / output electrode pattern 342 is coated through which a portion enters into the ground electrode pattern 341. The ground electrode pattern 341 is electrically connected to the ground plane of the substrate by being electrically connected to the coating layer coated on the outside of the electrode dielectric block 320. The input / output electrode pattern 342 is connected to the input / output terminal of the substrate. The input / output electrode pattern 342 has an area of a portion inside the ground electrode pattern 341 larger than that of a portion entering the ground electrode pattern 341 and is coupled to each other. A portion of the input / output electrode pattern 342 entering the ground electrode pattern 341 is electrically connected to the input / output terminal of the substrate. A portion of the input / output electrode pattern 342 inside the ground electrode pattern 341 is selected in shape and size such as a rectangle or a circle so that the coupling capacitance of the input / output electrode pattern 342 can be adjusted to select the input / output electrode pattern 342. The width of the frequency band passing through is selected.

방사 손실 방지 유전체블록(350)은 전극 유전체블록(340)의 입출력 전극패턴(342)과 접지 전극패턴(341)이 형성된 면에 결합한다. 이러한 방사 손실 유전체블록(350)은 입출력 전극패턴(342)과 접지 전극패턴(341)에서 방사되는 전파손실을 최소화한다. The radiation loss prevention dielectric block 350 is coupled to a surface on which the input / output electrode pattern 342 and the ground electrode pattern 341 of the electrode dielectric block 340 are formed. The radiation loss dielectric block 350 minimizes the propagation loss radiated from the input / output electrode pattern 342 and the ground electrode pattern 341.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체의 작용 및 효과를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation and effects of the broadband dielectric hybrid resonator assembly according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체(300)의 입출력 전극패턴(320) 중 어느 하나에 주파수를 변경하면서 신호를 공급할 때 다른 하나에서 출력되는 신호의 통과주파수(P)와 반사주파수(R)를 측정하여 나타낸 그래프이다.5 is a pass frequency of a signal output from the other when the signal is supplied while changing the frequency to any one of the input and output electrode pattern 320 of the combined dielectric resonator assembly 300 capable of broadband according to an embodiment of the present invention ( This graph shows the measurement of P) and reflection frequency (R).

도 5에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광대역이 가능한 조합형 유전체 공진기 조립체(300)는 입출력 전극패턴(320)의 용량결합이 조절됨으로써 3.5~4.25(GHz)의 넓은 주파수 통과 대역(B)을 갖게 되는 효과가 있다.As shown in FIG. 5, the wide band pass-through combination dielectric resonator assembly 300 according to an embodiment of the present invention has a wide frequency pass band of 3.5 to 4.25 (GHz) by adjusting the capacitive coupling of the input / output electrode pattern 320. It is effective to have (B).

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is only provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the present invention. .

310: 유전체 블록 조합 320: 유전체 블록
330: 접합 면 340: 전극 유전체 블록
341: 접지 전극패턴 342: 입출력 전극패턴
350: 방사 손실 방지 유전체 블록310: dielectric block combination 320: dielectric block
330: junction surface 340: electrode dielectric block
341: ground electrode pattern 342: input / output electrode pattern
350: radiation loss prevention dielectric block