KR102613544B1 - 안테나용 알에프 필터 조립체 - Google Patents

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KR102613544B1
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Abstract

본 발명은 안테나용 알에프 필터 조립체에 관한 것으로서, 특히, 다수의 전장부품들이 실장된 메인 보드, 상기 메인 보드의 일면에 설치되는 다수의 RF 필터 및 상기 메인 보드와 상기 다수의 RF 필터 사이에 배치되고, 금속 재질로 이루어지되, 상기 메인 보드의 일면 방향으로 상기 다수의 RF 필터 각각을 이격시키는 필터 지지 부재를 포함함으로써, 메인 보드와 RF 필터 각각의 열 팽창계수 차이에 따른 솔더 크림의 크랙 발생을 방지함과 아울러, 보다 정밀한 RF 필터 배열이 가능하고, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

안테나용 알에프 필터 조립체{RADIO FRIQUENCY FILTER ASSEMBLY FOR ANTENNA}
본 발명은 안테나용 RF 필터 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 솔더 결합 영역을 최소화하고, 전기적인 쇼트 현상의 발생을 방지할 수 있는 안테나용 RF 필터 조립체에 관한 것이다.
4G(4세대) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5세대) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역을 이용한 통신이 고려되고 있고, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중 입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔포밍(analog beamforming) 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
특히, 어레이 안테나 기술은, 원 보드 형태의 메인 보드의 전면에 안테나 요소 중 하나인 다수의 필터 및 안테나 소자를 집약적으로 실장하여야 하는 한편, 다수의 수신 채널 및 송신 채널 사이의 임피던스 매칭 설계를 위하여 물리적으로 고도의 정밀성을 요구하는 소자 배열 기술이다. 최근 5G 통신 시스템 시장에서 어레이 안테나들 중 주파수 필터링 설계가 용이하고 제작이 쉬운 세라믹 도파관 필터(Ceramic Waveguide Filter)의 수요가 증가하고 있는 추세이고, 세라믹 도파관 필터의 수요량에 맞춰 공급하기 위한 대량 생산 기술이 요구되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 안테나용 RF 필터 조립체의 구성 중 필터의 메인 보드에 대한 실장 모습의 일 예를 나타낸 개략 단면도이다.
종래 기술에 따른 안테나용 RF 필터 조립체(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 원 보드 형태로서 소정 재질로 구비된 메인 보드(10)의 일면에 고정용 보드(5)를 매개로 결합시킨다. 여기서, 고정용 보드(5)는, FR4 재질로 형성되는데, 메인 보드(10)와 RF 필터(20) 간의 직접 접촉 결합 시 전기적인 신호의 쇼트(단락)가 이루어지는 현상을 방지하도록, 메인 보드(10)의 일면으로부터 소정거리 이격시키는 역할을 수행한다.
고정용 보드(5)의 일면에는, 미리 솔더 크림(30)을 소정 두께만큼 도포한 다음, 세라믹 재질로 구비된 다수의 RF 필터(20)를 정밀 소자 배열한 후, 소정의 열을 가하여 솔더 크림(30)을 용해하는 방식(즉, SMT 방식)으로 다수의 RF 필터(20)를 일괄적으로 실장하며, RF 필터(20)를 실장함에 있어 부품 아래에서의 쇼트(short) 불량을 방지하기 위해 솔더 크림(30)을 두껍게 형성하는 것이 일반적이다.
그런데, 고정용 보드(5)와 RF 필터(20) 사이에 배치된 솔더 크림(30)은, FR4 재질인 고정용 보드(5) 및 세라믹 재질인 RF 필터와의 열 팽창계수 차이(가령, 고정용 보드(5)의 열팽창 계수는 17ppm/ㅀC이고, 세라믹 재질인 RF 필터의 열팽창 계수는 8.2ppm/ㅀC임) 때문에, 종래 기술에 따른 안테나용 RF 필터 조립체(1)가 설치되는 안테나 하우징 본체(미도시) 내부의 시스템 발열에 의하여 소정 부위 크랙이 발생하며, 이는 안테나 불량의 주요 원인이 된다.
즉, 고정용 보드(5)와 RF 필터(20) 사이에 크랙이 발생할 경우, 물리적으로 RF 필터(20)의 분리 및 탈락 현상, 그리고 RF 필터(20) 주변으로 메탈라이징(metalizing)된 은도금층이 벗겨지는 현상이 발생하여 안테나의 성능 열화로 이어지는 문제점이 있다.
또한, 상술한 크랙 발생은, RF 필터(20)의 입출력 포트(미도시) 부위의 성능 열화에도 영향을 미치는 한편, GND 역할을 수행하는 부위의 신호 누설로 인해 RF 필터(20) 간 isolation 측면에서 성능 열화를 일으킬 수 있다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 메인 보드와 다수의 RF 필터 사이를 연결하는 솔더 영역을 최소화하고 솔더량을 저감할 수 있는 안테나용 RF 필터 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은, 메인 보드의 일면으로부터 다수의 RF 필터를 소정거리 이격시켜 줌으로써 전기적인 쇼트가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 안테나용 RF 필터 조립체를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 메인 보드의 일면에 다수의 RF 필터가 균일하고 정밀하게 소자 배열이 가능하도록 하여 신뢰성을 확보할 수 있는 안테나용 RF 필터 조립체를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 필터 조립체는, 다수의 전장부품들이 실장된 메인 보드의 일면에 설치되는 다수의 RF 필터 및 상기 메인 보드와 상기 다수의 RF 필터 사이에 배치되고, 금속 재질로 이루어지되, 상기 메인 보드의 일면으로부터 상기 다수의 RF 필터 각각을 이격시키는 필터 지지 부재를 포함한다.
여기서, 상기 필터 지지 부재는, 일부를 제외하고는, 상기 다수의 RF 필터 각각의 외형 중 상기 메인 보드 측에 근접하는 단부의 형상에 대응되게 형성된 필터 본체 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터 지지 부재는, 상기 필터 본체 지지부의 내부에 상기 필터 본체 지지부와는 이격되게 구비되고, 상기 다수의 RF 필터에 대한 급전 신호의 입출력 포트 부위를 각각 상기 메인 보드에 대하여 이격 지지하는 필터 포트 지지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터 포트 지지부는, 상기 필터 본체 지지부 중 상기 제외된 일부에 해당하는 상기 필터 본체 지지부의 내부에 구비될 수 있다.
또한, 상기 필터 본체 지지부와 상기 필터 포트 지지부는, 동일한 높이만큼 상기 다수의 RF 필터 각각을 이격시킬 수 있다.
또한, 상기 필터 본체 지지부는, 일측 테두리 단부 및 타측 테두리 단부로부터 상기 필터 포트 지지부가 배치된 부위까지 절개 형성된 일측 절개홈부 및 타측 절개홈부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터 본체 지지부는, 상기 메인 보드의 일면에 면착되는 지지판부, 상기 지지판부의 테두리 단부에서 상기 다수의 RF 필터 각각을 향하여 절곡된 테두리 지지단 및 상기 테두리 지지단의 내측에 해당하는 상기 지지판부 일부가 절곡되어 상기 다수의 RF 필터 각각의 대향면을 지지하는 적어도 하나의 내측 지지단을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지판부의 외형은, 상기 RF 필터의 대향면의 외형에서 상기 일측 절개홈부 및 상기 타측 절개홈부의 형상을 뺀 것과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 테두리 지지단은, 요부 및 철부가 테두리 단부를 따라 반복되는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 내측 지지단은, 상기 지지판부의 일부가 'ㄷ'자 형상으로 절개되고, 상기 지지판부와 연결된 부위가 상기 다수의 RF 필터가 구비된 방향으로 절곡된 제1 절곡부 및 상기 제1 절곡부의 단부로부터 상기 다수의 RF 필터의 대향면과 평행되게 절곡된 제2 절곡부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 RF 필터는, 세라믹 도파관 필터로 구비되고, 상기 필터 포트 지지부는, 상기 세라믹 도파관 필터의 입력 포트가 연결되는 입력포트 홀 및 상기 세라믹 도파관 필터의 출력 포트가 연결되는 출력포트 홀에 대응되는 위치에 구비될 수 있다.
또한, 상기 다수의 RF 필터는, 세라믹 도파관 필터로 구비되고, 상기 필터 본체 지지부 및 상기 필터 포트 지지부의 접촉 지점에서 솔더 결합될 수 있다.
또한, 상기 필터 지지 부재는, 상기 다수의 RF 필터의 재질 및 상기 메인 보드의 재질과 상이한 금속 재질로 이루어지되, 스틸(steel), SUS(Stainless steel) 및 순동(Cu) 재질 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 안테나용 RF 필터 조립체의 일 실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.
첫째, 메인 보드와 다수의 RF 필터 사이를 연결하는 솔더 영역 및 솔더량을 최소화하여, 솔더 크림을 얇은 두께로 형성할 수 있도록 함으로써, 시스템 발열에 따른 솔더 크림의 크랙 발생을 최소화할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 열팽창 시, 금속 재질로 이루어진 필터 지지 부재가 늘어나면서 RF 필터와 메인 보드 사이에 열팽창으로 발생한 스트레스를 완화할 수 있는 효과를 가진다.
아울러, 본 발명은, 메인 보드의 일면으로부터 다수의 RF 필터를 소정거리 이격시켜줌으로써 전기적인 쇼트가 발생하는 것을 미연에 방지하여 안정적인 신호 흐름을 보장할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 메인 보드의 일면에 다수의 RF 필터가 균일하고 정밀하게 소자 배열이 가능하도록 함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래 기술에 따른 안테나용 RF 필터 조립체의 구성 중 필터의 메인 보드에 대한 실장 모습의 일 예를 나타낸 개략 단면도이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 필터 조립체의 하향 사시도 및 상향 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 필터 조립체의 분해 사시도이고,
도 4는 도 3의 구성 중 RF 필터를 나타낸 사시도이며,
도 5는 도 3의 구성 중 필터 지지 부재를 나타낸 사시도이고,
도 6은 도 2a의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 안테나용 RF 필터 조립체의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 필터 조립체의 하향 사시도 및 상향 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 필터 조립체의 분해 사시도이며, 도 4는 도 3의 구성 중 RF 필터를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 필터 조립체(100)는, 도 2a 내지 도 4에 참조된 바와 같이, 메인 보드(110)와, 다수의 RF 필터(120)와, 필터 지지 부재(140)를 포함한다.
메인 보드(110)(main board)는, 원 보드 형태의 PCB(Printed Circuit Board)로써, 일면에는 다수의 RF 필터(120) 또는 이와 동조하기 위한 다수의 전장부품 일부가 실장될 수 있고, 타면에는 다수의 RF 필터(120) 측으로의 캘리브레이션 급전 제어가 가능한 다수의 급전 관련 부품들로 구비된 다수의 전장부품이 실장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 이해의 편의를 위해, 원 보드 형태의 PCB로 구비된 메인 보드(110)의 타면(도 2a의 도면상 상면)에 단일의 필터 지지 부재(140)에 단일의 RF 필터(120)가 구비된 것으로 도시하여 설명하고 있으나, 필터 지지 부재(140)는 다수의 RF 필터(120)가 전부 또는 일부가 배치되는 위치에 따른 고유 형상으로 형성되되, 메인 보드(110)의 타면 전체에 대하여 다수 개소에 적층 배치되는 형태로 형성되는 것을 배제하는 것은 아니다.
여기서, RF 필터(120)는, 세라믹 도파관 필터(Ceramic Waveguide Filter)로 구비되고, 다수 개가 상술한 적어도 하나 이상의 필터 지지 부재(140)를 매개로 메인 보드(110)의 일면에 소정간격으로 실장 배열될 수 있다.
세라믹 도파관 필터로 채용된 RF 필터(120)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 세라믹 재질로 이루어진 필터 본체(121)와, 필터 본체(121)에 구비된 적어도 4개 이상의 공진블록을 포함한다. 각각의 공진블록에는 이에 상응하는 공진기 포스트(122)가 설치되고, 각 공진기 포스트(122)는 인접하는 공진기 포스트(122)와의 인접 커플링 또는 적어도 하나를 건너서 커플링되는 크로스 커플링을 통해 주파수 신호를 필터링할 수 있다.
여기서, 필터 본체(121)에 형성된 공진블록(11~16)은 물리적으로 완전하게 분리될 필요는 없고, 필터 본체(121)에 구비된 격벽에 의해 신호의 전송 경로 폭이 변화되는 것에 의하여 구분되는 정도면 족하다.
예를 들면, 도 4에 참조된 바와 같이, 필터 본체(121)에는 6개의 공진기 포스트(122a~122f)가 구비되고, 후술하는 입력포트 홀(129a)을 통해 전기적인 신호가 입력되면 입력포트 홀(129a)에 가장 근접하는 제1공진기 포스트(122a)를 통해 인가되고, 순차적으로 제2공진기 포스트(122b) - 제3공진기 포스트(122c) - 제4공진기 포스트(122d) - 제5공진기 포스트(122e) - 제6공진기 포스트(122f)를 경유하여 주파수 필터링을 수행한 후 출력포트 홀(129b)을 통해 출력된다.
여기서, 제1공진기 포스트(122a)와 제2공진기 포스트(122b) 사이에는 제1격벽(127a)이 구비되어 제1공진블록(11)과 제2공진블록(12)을 구획하고, 제2공진기 포스트(122b) 및 제3공진기 포스트(122c) 사이에는 제2격벽(127b)이 구비되어 제2공진블록(12)과 제3공진블록(13)을 구획하며, 제3공진기 포스트(122c)와 제4공진기 포스트(122d) 사이에는 제3격벽(127c)의 일부가 구비되어 제3공진블록(13)과 제4공진블록(14)을 구획하고, 제4공진기 포스트(122d)와 제5공진기 포스트(122e) 사이에는 제4격벽(127d)이 구비되어 제4공진블록(14)과 제5공진블록(15)을 구획하며, 제5공진기 포스트(122e)와 제6공진기 포스트(122f) 사이에는 제3격벽(127c)의 나머지 일부가 구비되어 제5공진블록(15)과 제6공진블록(16)을 구획한다. 특히, 제3격벽(127c)은 제1공진기 포스트(122a)와 제3공진기 포스트(122c) 및 제6공진기 포스트(122f) 사이에 구비되어 물리적으로 3개의 공진블록(제1공진블록(11), 제3공진블록(13) 및 제6공진블록(16))을 동시에 구획하는 역할을 수행할 수 있다.
상술한 제1격벽 내지 제4격벽(127a~127d)은 모두 필터 본체(121)를 상하 방향으로 관통하는 소정 크기로 형성될 수 있다.
필터 본체(121)는, 외피가 금속성 재질의 피막으로 도금되고, 후술하는 입력포트 홀(129a) 또는 출력포트 홀(129b)을 제외하고는 전기적 신호의 흐름이 내외부로 차단될 수 있다.
필터 본체(121)에 구비된 공진블록은 미도시의 입력 포트 또는 출력 포트를 통해 흐르는 전기적 신호의 인접 커플링 또는 크로스 커플링에 의한 필터링을 수행하기 위하여 상술한 바와 같이 적어도 4개 이상이 구비됨이 바람직하고, 본 발명의 일 실시예에서는 6개의 공진블록(11 내지 16)으로 구성되는 것을 예로 하여 설명한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 필터 조립체(100)에 있어서, 세라믹 도파관 필터는, 하나의 필터 본체(121)에 6개의 공진블록(11~16)이 구비되며, 각 공진블록(11~16)의 공진기 포스트(122a~122f)는 소정의 유전율을 가진 유전체 재료가 충진 및 고정되는 형태로 설치될 수 있다. 여기서, 공기 또한 유전체 재료 중의 하나이므로, 공진기 포스트(122a~122f)를 구성하는 유전체 재료로써 공기가 채택되어 채워지는 경우에는 별도의 충진 및 고정 과정이 필요 없는 바, 6개의 공진기 포스트(122a~122f) 각각은 필터 본체(121)로부터 유전체 재료 일부가 제거된 빈 공간 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 도 4에 참조된 바와 같이, 공진기 포스트(122a~122f)의 내부면 및 공진기 포스트(122a~122f)의 상단 테두리 부분에 해당하는 필터 본체(121)의 일면 일부에는 도전성 재질의 피막부(126a~126f)가 도금 형성될 수 있다. 피막부(126a~126f) 중 일부는 공진기 포스트(122a~122f) 중 일부 사이에 크로스 커플링이 용이하게 구현될 수 있도록 관련 공진기 포스트(126d) 측으로 근접하게 더 연장 형성된 피막 연장단(126f-1)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 제4공진기 포스트(122d)로부터 제5공진기 포스트(122e)를 하나 건너 뛴 제6공진기 포스트(122f) 사이에 크로스 커플링이 구현될 수 있도록 구비되고, 크로스 커플링의 구현이 보다 용이하게 이루어지도록, 제6공진기 포스트(122f)에 형성된 피막부(126f)로부터 필터 본체(121)의 일면에서 제4공진기 포스트(122d)의 피막부(126d) 측으로 피막 연장단(126f-1)이 근접하게 연장될 수 있다.
아울러, 도 4를 참조하면, 각 피막부(126a~126f)의 주변에는 여하한 피막 도금층을 형성하지 않는 그라운드부(128)가 구비될 수 있다. 그라운드부(128)는, 필터 본체(121)의 외측면에 피막 도금된 부위와 상술한 각 공진기 포스트(122a~122f)의 피막부(126a~126f) 사이를 절연시키는 접지 역할을 수행할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지 않았으나, 세라믹 도파관 필터의 타면에는, 상술한 6개의 공진기 포스트(122) 중 어느 하나에 전기적인 신호를 입력하는 입력 포트(미도시)의 연결을 위한 입력포트 홀(129a) 및 상술한 6개의 공진기 포스트(122) 중 어느 하나로부터 전기적인 신호를 출력하는 출력 포트(미도시)의 연결을 위한 출력포트 홀(129b)이 형성될 수 있다. 입력포트 홀(129a)과 출력포트 홀(129b)에는 후술하는 필터 지지 부재(140)의 구성 중 필터 포트 지지부(143)를 매개로 메인 보드(110) 측과 연결된 입력 포트 및 출력 포트가 설치될 수 있다.
아울러, 세라믹 도파관 필터는, 도 3에 참조된 바와 같이, 각 공진기 포스트(122)의 개구된 일측에 설치되어 타각 방식 또는 튜닝 나사 등을 통해 주파수 튜닝을 수행할 수 있도록 구비된 튜닝용 커버(123)와, 튜닝용 커버(123)를 포함하는 필터 본체(121)의 일면을 커버링하도록 결합되는 필터 커버(125)를 더 포함할 수 있다.
튜닝용 커버(123)에는, 주파수 튜닝 방식이 타각 방식일 경우, 타각 패드(124)가 일체로 형성될 수 있다. 타각 패드(124)는, 공진기 포스트(122)에 대응되는 위치에 이격 배치되어, 미도시의 타각 공구를 이용하여 타각함으로써, 공진기 포스트(122)의 바닥면과의 사이의 이격 거리를 미세 조정하여 주파수 튜닝을 수행할 수 있다.
한편, 필터 지지 부재(140)는 도 2a 내지 도 3에 참조된 바와 같이, 메인 보드(110)와 다수의 RF 필터(120) 사이에 배치되어 메인 보드(110)의 일면 방향으로 다수의 RF 필터(120) 각각을 이격시키는 역할을 수행한다. 아울러, 필터 지지 부재(140)는, 메인 보드(110)의 일면에 대해서는 솔더링 결합 방식을 제외한 다양한 결합 방식을 통해 고정됨과 아울러, 다수의 RF 필터(120)에 대해서는 솔더링 결합 방식을 통해 결합되어, 메인 보드(110)에 대한 RF 필터(120)의 결합을 매개하는 역할을 수행한다.
이와 같은 필터 지지 부재(140)는, 전체적으로 다수의 RF 필터(120)의 재질 및 메인 보드(110)의 재질과 상이한 금속 재질로 이루어지되, 스틸(steel), SUS(Stainless steel) 및 순동(Cu) 재질 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 필터 지지 부재(140)가 금속 재질로 이루어짐에 따라, 필터 본체(121)의 결합을 매개하는 솔더 크림 사이의 열팽창 계수 차이를 최소화시킬 수 있는 이점을 가질 수 있다.
도 5는 도 3의 구성 중 필터 지지 부재를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 2a의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
필터 지지 부재(140)는, 도 3 및 도 5를 참조하면, 일부를 제외하고는, 다수의 RF 필터(120) 각각의 외형 중 메인 보드(110) 측에 근접하는 단부 형상에 대응되게 형성된 필터 본체 지지부(142)와, 필터 본체 지지부(142)의 내부에 필터 본체 지지부(142)와는 이격되게 구비되고, 다수의 RF 필터(120)에 대한 급전 신호의 입출력 포트 부위를 각각 메인 보드(110)에 대하여 이격 지지하는 필터 포트 지지부(143)를 포함할 수 있다. 여기서, 필터 포트 지지부(143)는, RF 필터(120) 각각에 형성된 입력포트 홀(129a) 및 출력포트 홀(129b)에 대응되도록 한 쌍으로 구비될 수 있다.
필터 본체 지지부(142)와 상기 필터 포트 지지부(143)는, 동일한 높이만큼 다수의 RF 필터(120) 각각을 이격시킬 수 있다. 이에 대해서는 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.
필터 본체 지지부(142)는, 도 3 및 도 5에 참조된 바와 같이, 한 쌍의 필터 포트 지지부(143)의 이격 설치를 위하여, 일측 테두리 단부 및 타측 테두리 단부로부터 각각 필터 포트 지지부(143)가 배치된 부위까지 절개 형성될 수 있다.
보다 상세하게는, 필터 본체 지지부(142)는, 도 3 및 도 5에 참조된 바와 같이, 세라믹 도파관 필터가 대략 길이방향으로 길게 형성된 직육면체로 형성된 경우, 세라믹 도파관 필터의 일면 또는 타면에 대응되는 패널 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 도 3에 참조된 바와 같이, 한 쌍의 필터 포트 지지부(143)는 필터 본체 지지부(142)와는 전기적으로 접속되는 일 없이 상호 간섭되지 않도록 필터 본체 지지부(142)의 내측에 배치되는 바, 필터 본체 지지부(142)는, 길이방향 일단인 일측 테두리 단부로부터 하나의 필터 포트 지지부(143)가 위치되는 부분까지 절개 형성된 일측 절개홈부(146a)와, 길이방향 타단인 타측 테두리 단부로부터 다른 하나의 필터 포트 지지부(143)가 위치되는 부분까지 절개 형성된 타측 절개홈부(146b)를 포함할 수 있다.
일측 절개홈부(146a)와 타측 절개홈부(146b)는, 각각 한 쌍의 필터 포트 지지부(143)가 위치되는 부위까지 동일한 폭을 가지는 직선 슬롯부(147)를 형성하고, 각각 한 쌍의 필터 포트 지지부(143)가 위치되는 부분은 직선 슬롯부(147)의 단부의 폭보다 더 큰 직경을 가진 원형 슬롯부(148)를 형성할 수 있다.
직선 슬롯부(147)는, 미도시 되었으나, 메인 보드(110) 측에 기 인쇄된 신호 라인 패턴으로써, 각각 입력 포트와 출력 포트를 통하여 흐르는 전기적인 신호를 외부의 잡음과 차폐시키는 역할을 수행할 수 있다.
원형 슬롯부(148)는, 입력 포트 및 출력 포트를 통하여 각각 세라믹 도파관 필터 측으로 연결된 전기적 신호의 흐름을 안정화시키는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 필터 본체 지지부(142)는, 도 3 및 도 5에 참조된 바와 같이, 메인 보드(110)의 일면에 면착되는 지지판부(142a)와, 지지판부(142a)의 테두리 단부에서 다수의 RF 필터(120)(즉, 세라믹 도파관 필터) 각각을 향하여 절곡된 테두리 지지단(144)과, 테두리 지지단(144)의 내측에 해당하는 지지판부(142a) 일부가 절곡되어 세라믹 도파관 필터 각각의 대향면을 지지하는 적어도 하나의 내측 지지단(145)을 포함할 수 있다.
여기서, 지지판부(142a)의 외형은, 대략 상술한 바와 같이, 세라믹 도파관 필터의 대향면의 외형에서 일측 절개홈부(146) 및 타측 절개홈부(146)의 형상을 뺀 것과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 테두리 지지단(144)은, 지지판부(142a)의 외측 테두리 단부를 따라 형성된 것으로써, 지지판부(142a)의 외측 테두리단에서 세라믹 도파관 필터를 향하여 직각으로 절곡 형성될 수 있다.
테두리 지지단(144)은, 지지판부(142a)의 외측 테두리 단부를 따라 요부(144a) 및 철부(144b)가 반복되는 요철부 형상으로 형성될 수 있다. 이는 테두리 지지단(144)의 요부(144a) 절개 부위에 의하여 세라믹 도파관 필터의 대향면에 대한 솔더 결합 면적을 최소화하면서도, 테두리 지지단(144)의 철부(144b) 돌출 부위에 의하여 세라믹 도파관 필터의 대향면을 안정적으로 지지 및 이격시키도록 하기 위함이다.
한편, 적어도 하나의 내측 지지단(145)은, 지지판부(142a)의 일부가 'ㄷ'자 형상으로 절개되고, 지지판부(142a)와 연결된 부위가 다수의 RF 필터(120)(즉, 세라믹 도파관 필터)가 구비된 방향으로 절곡된 제1 절곡부(145a)와, 제1 절곡부(145a)의 단부로부터 다수의 RF 필터(120)(즉, 세라믹 도파관 필터)의 대향면과 평행되게 절곡된 제2 절곡부(145b)를 포함할 수 있다.
제1 절곡부(145a)는, 세라믹 도파관 필터는 지지판부(142a)의 일면(또는 메인 보드(110)의 일면)에 대하여 소정거리 이격시키는 역할을 수행하고, 제2 절곡부(145b)는, 제1 절곡부(145a)에 의하여 이격된 세라믹 도파관 필터의 대향면을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
이와 같이, 필터 본체 지지부(142)의 테두리 지지단(144)을 이용하여, 세라믹 도파관 필터의 대향면 중 테두리 부위를 균일하게 지지함과 아울러, 필터 본체 지지부(142)의 내측 지지단(145)을 이용하여, 세라믹 도파관 필터의 대향면 중 테두리 지지단(144)에 의하여 지지되지 않는 내부를 복수 개소에서 균일하게 지지할 수 있게 된다.
한편, 필터 포트 지지부(143)는, 필터 본체 지지부(142)의 테두리 지지단(144)과 마찬가지로, 요부(144a) 및 철부(144b)가 반복되는 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 필터 본체 지지부(142)의 테두리 지지단(144) 및 내측 지지단(145)의 단부와 필터 포트 지지부(143)의 단부는, 메인 보드(110)의 일면(또는 지지판의 일면)으로부터 동일한 높이로 형성됨이 바람직하다. 이는, 필터 본체 지지부(142) 및 필터 포트 지지부(143)에 의하여 지지 및 이격되는 세라믹 도파관 필터의 높이가 균일하도록 하기 위함이다.
필터 본체 지지부(142) 및 필터 포트 지지부(143)의 단부에는 미도시의 솔더 크림이 일정 두께 도포되고, 세라믹 도파관 필터의 대향면과 접촉되는 접촉 지점에서 솔더 결합될 수 있다.
즉, 솔더 크림은, 필터 지지 부재(140)와 세라믹 도파관 필터를 상호 솔더링 결합 방식을 통해 결합시키기 위한 구성으로써, 필터 본체 지지부(142) 및 필터 포트 지지부(143)의 전 영역에 도포되는 것이 아니라, 상술한 바와 같이, 필터 본체 지지부(142)의 테두리 지지단(144) 및 내측 지지단(145)의 단부와 필터 포트 지지부(143)의 단부에만 각각 도포될 수 있다.
이는, 상대적으로 필터 지지 부재(140) 전 영역에 솔더 크림을 도포하는 경우보다 솔더 영역을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 뿐만 아니라, 솔더량을 최소화하여 솔더 크림을 얇은 두께로 형성할 수 있다. 이와 같이, 솔더 크림이 도포되는 솔더 영역을 최소화하고, 솔더 크림을 얇은 두께로 형성함으로써, 필터 지지 부재(140)와 세라믹 도파관 필터 사이의 열 팽창계수 차이가 크더라도 솔더 크림의 크랙 발생 가능성 및 크랙 발생량을 현저히 저감할 수 있는 이점이 있다.
보다 상세하게는, 솔더 크림은 필터 지지 부재(140)의 구성 중 필터 본체 지지부(142)의 지지판부(142a)에는 도포되지 않는 형태로써, 필터 본체 지지부(142)의 구성 중 테두리 지지단(144)의 단부에 점 도포될 수 있고, 필터 본체 지지부(142)의 구성 중 내측 지지단(145)의 단부(즉, 제2 절곡부(145b))의 일면에만 면 도포될 수 있다. 아울러, 솔더 크림은 필터 지지 부재(140)의 구성 중 필터 포트 지지부(143)의 단부에 점 도포될 수 있다.
이와 같이, 솔더 크림이 도포되는 솔더 영역을 종래 메인 보드(110)의 일면에 대한 RF 필터(120)의 솔더 영역에 비하여 최소화할 수 있게 됨으로써, 솔더 크림의 크랙에 따른 문제점을 사전에 방지할 수 있게 되며, 열팽창 시 금속 재질로 이루어진 필터 지지 부재(140)가 늘어나면서 RF 필터(120)와 메인 보드(110) 사이에 열팽창으로 발생한 스트레스가 완화되는 효과를 가진다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나용 RF 필터 조립체를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
100: 안테나용 RF 필터 조립체 110: 메인 보드
120: RF 필터(세라믹 도파관 필터) 121: 필터 본체
122: 공진기 포스트 123: 튜닝용 커버
124: 타각 패드 125: 필터 커버
140: 필터 지지 부재 142: 필터 본체 지지부
143: 필터 포트 지지부 144: 테두리 지지단
144a: 요부 144b: 철부
145: 내측 지지단 145a: 제1 절곡부
145b: 제2 절곡부 146a: 일측 절개홈부
146b: 타측 절개홈부 147: 직선 슬롯부
148: 원형 슬롯부

Claims (13)

  1. 다수의 전장부품들이 실장된 메인 보드의 일면에 설치되는 다수의 RF 필터; 및
    상기 메인 보드와 상기 다수의 RF 필터 사이에 배치되고, 금속 재질로 이루어지되, 상기 메인 보드의 일면으로부터 상기 다수의 RF 필터 각각을 이격시키는 필터 지지 부재; 를 포함하고,
    상기 필터 지지 부재는,
    일부를 제외하고는, 상기 다수의 RF 필터 각각의 외형 중 상기 메인 보드 측에 근접하는 단부의 형상에 대응되게 형성된 필터 본체 지지부; 및
    상기 필터 본체 지지부의 내부에 상기 필터 본체 지지부와는 이격되게 구비되고, 상기 다수의 RF 필터에 대한 급전 신호의 입출력 포트 부위를 각각 상기 메인 보드에 대하여 이격 지지하는 필터 포트 지지부; 를 포함하며,
    상기 필터 본체 지지부와 상기 필터 포트 지지부는, 동일한 높이만큼 상기 다수의 RF 필터 각각을 이격시키는, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 포트 지지부는, 상기 필터 본체 지지부 중 상기 제외된 일부에 해당하는 상기 필터 본체 지지부의 내부에 구비된, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 본체 지지부는, 일측 테두리 단부 및 타측 테두리 단부로부터 상기 필터 포트 지지부가 배치된 부위까지 절개 형성된 일측 절개홈부 및 타측 절개홈부를 포함하는, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 필터 본체 지지부는,
    상기 메인 보드의 일면에 면착되는 지지판부;
    상기 지지판부의 테두리 단부에서 상기 다수의 RF 필터 각각을 향하여 절곡된 테두리 지지단; 및
    상기 테두리 지지단의 내측에 해당하는 상기 지지판부의 일부가 절곡되어 상기 다수의 RF 필터 각각의 대향면을 지지하는 적어도 하나의 내측 지지단; 을 포함하는, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 지지판부의 외형은, 상기 RF 필터의 대향면의 외형에서 상기 일측 절개홈부 및 상기 타측 절개홈부의 형상을 뺀 것과 동일한 형상으로 형성된, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 테두리 지지단은, 요부 및 철부가 테두리 단부를 따라 반복되는 형상으로 형성된, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 적어도 하나의 내측 지지단은, 상기 지지판부의 일부가 'ㄷ'자 형상으로 절개되고,
    상기 지지판부와 연결된 부위가 상기 다수의 RF 필터가 구비된 방향으로 절곡된 제1 절곡부; 및
    상기 제1 절곡부의 단부로부터 상기 다수의 RF 필터의 대향면과 평행되게 절곡된 제2 절곡부; 를 포함하는, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 RF 필터는, 세라믹 도파관 필터로 구비되고,
    상기 필터 포트 지지부는, 상기 세라믹 도파관 필터의 입력 포트가 연결되는 입력포트 홀 및 상기 세라믹 도파관 필터의 출력 포트가 연결되는 출력포트 홀에 대응되는 위치에 구비되는, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 RF 필터는,
    세라믹 도파관 필터로 구비되고,
    상기 필터 본체 지지부 및 상기 필터 포트 지지부의 접촉 지점에서 솔더 결합되는, 안테나용 알에프 필터 조립체.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 지지 부재는, 상기 다수의 RF 필터의 재질 및 상기 메인 보드의 재질과 상이한 금속 재질로 이루어지되, 스틸(steel), SUS(Stainless steel) 및 순동(Cu) 재질 중 어느 하나를 포함하는, 안테나용 알에프 필터 조립체.
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