KR20160066727A - 필터 패키지 - Google Patents

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Abstract

필터 패키지는 기판, 각각이 상기 기판과 결합되는 복수의 공진기들 및 상기 기판에 패터닝 된 금속 회로 패턴을 포함하고, 상기 복수의 공진기들 각각은 유전 물질로 이루어지고, 일방향으로 관통홀이 형성된 몸체 및 상기 몸체의 양측 단면 중에서 상기 기판과 결합되는 단면과 상기 관통홀의 벽면에 결합되는 도전막을 포함한다.

Description

필터 패키지{FILTER PACKAGE}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 필터 패키지에 관한 것으로, 특히 복수의 공진기들 각각이 도전막을 통하여 결합된 기판에 함께 패터닝되는 금속 회로 패턴을 포함하는 필터 패키지에 관한 것이다.
통신 시스템에는 다양한 종류의 필터가 적용된다. 필터는 특정 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 기능을 하는 장치로서, 필터링되는 주파수 대역에 따라 저역 통과 필터(Low Pass Filter(LPF)), 대역 통과 필터(Band Pass Filter(BPF)), 고역 통과 필터(High Pass Filter(HPF)), 대역 저지 필터(Band Stop Filter(BSF)) 등으로 구분된다.
또한, 필터는 제작방법과 필터에 사용되는 소자에 따라 LC 필터, 트랜스미션 라인(transmission line) 필터, 캐비티(cavity) 필터, 유전체 공진기(Dielectric Resonator(DR)) 필터, 세라믹(ceramic) 필터, 동축(coacial) 필터, 도파관(waveguide) 필터, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터 등으로 구분될 수 있다.
최근 소형 기지국에 대한 수요가 늘어남에 따라, 필터도 소형화될 것이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 복수의 공진기들 각각이 도전막을 통하여 결합된 기판에 함께 패터닝되는 금속 회로 패턴을 포함하는 필터 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 필터 패키지는 기판, 각각이 상기 기판과 결합되는 복수의 공진기들 및 상기 기판에 패터닝 된 금속 회로 패턴을 포함하고, 상기 복수의 공진기들 각각은 유전 물질로 이루어지고, 일방향으로 관통홀이 형성된 몸체 및 상기 몸체의 양측 단면 중에서 상기 기판과 결합되는 단면과 상기 관통홀의 벽면에 결합되는 도전막을 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 금속 회로 패턴은 복수의 모듈들(modules)의 조합으로 구성되는 필터 패키지.
실시 예에 따라, 상기 금속 회로 패턴은 앰프(amplifier), 고역 통과 필터, 대역 통과 필터, 저역 통과 필터, 커플러(coupler), 파워 모니터 모듈(power monitor module), 전압 정재파 비(Voltage Standing Wave Ratio(VSWR)) 모니터 모듈, 프로세서(processor), 온도 센서, 자동이득조절(Automatic Gain Control(AGC)) 회로, 아날로그-디지털 컨버터, 및 메모리(memory) 중에서 적어도 2 이상을 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 복수의 공진기들 중에서 어느 하나와 상기 금속 회로 패턴은 커플링(coupling) 소자를 통하여 전기적으로 접속될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 커플링 소자는 상기 금속 회로 패턴과 상기 복수의 공진기들 사이에 구현된 격벽을 관통할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 기판은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board(PCB))일 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 몸체는 세라믹으로 구성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 필터 패키지는 상기 기판과 결합되어 상기 복수의 공진기들과 상기 금속 회로 패턴을 수납하는 하우징(housing)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는 복수의 공진기들 각각을 도전막을 통하여 기판과 결합시키고, 상기 기판에 금속 회로 패턴을 함께 형성함으로써 소자를 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 장치는 유전체 공진기와 캐비티가 함께 형성된 구조에서 금속 회로 패턴을 동일한 기판에 구현함으로써 소출력, 소형 기지국에 특화된 구조와 성능을 가질 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터 패키지의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 필터 패키지의 일 실시 예에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공진기의 일 실시 예에 따른 입체도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터 패키지의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 필터 패키지의 일 실시 예에 따른 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터 패키지(filter package; 100)는 복수의 공진기들(110), 커플링 소자(coupling unit;115-1 ~ 115-3), 기판(120), 하우징(housing;125), 금속 회로 패턴(130), 및 커넥터들(connectors; 140-1 및 140-2)을 포함할 수 있다.
필터 패키지(100)는 하우징(125) 내의 분리 격벽(106)을 통하여 필터부(100A)와 금속 회로 패턴부(100B)로 구분될 수 있다.
필터부(100A)의 복수의 공진기들(110)은 기판(120) 위에 결합되어, 하우징(125) 내에 수납될 수 있다.
복수의 공진기들(110) 각각의 구조는 서로 동일하게 구현될 수 있으며, 복수의 공진기들(110) 각각의 구조는 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
기판(120)은 복수의 공진기들(110) 각각과 전기적으로 접속되어 접지 기능을 수행할 수 있다.
실시 예에 따라, 복수의 공진기들(110) 각각은 기판(120)과 도전막을 통하여 결합될 수 있다. 즉, 복수의 공진기들(110) 각각은 기판(120)과 도금을 통하여 결합될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 기판(120)는 접지 기능을 수행하기 위한 도전성 패턴을 포함하는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board(PCB))으로 구현될 수 있다.
하우징(125) 내에는 복수의 격벽들(108)로 구분된 캐비티(cavity)를 포함할 수 있으며, 복수의 공진기들(110) 각각은 상기 캐비티 내에 수납될 수 있다. 격벽들(108)의 배치는 다양한 변형이 가능하며, 격벽들(108)의 배치에 따라 하우징(125) 내에서의 신호 전달 경로가 변경될 수도 있다.
하우징(125)은 직육면체 형상으로 도시되고 있으나 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 범위가 하우징(125)의 형태에 의해 제한 해석 되어서는 안 된다.
실시 예에 따라, 하우징(125)의 외면 또는 내면은 도전성 물질(예컨대, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 등)로 도금될 수도 있다.
하우징(125)은 하우징(125)의 하부에 배치된 기판(120)과 결합되어 복수의 공진기들(110)을 수납할 수 있다.
금속 회로 패턴부(100B)의 금속 회로 패턴(130)은 기판(120)에 패터닝되며, 하우징(125)에 수납될 수 있다.
실시 예에 따라, 금속 회로 패턴(130)은 복수의 모듈들(modules)의 조합으로 구성될 수 있다.
예컨대, 상기 복수의 모듈들 각각은 앰프(amplifier, 예컨대, 저잡음 증폭기(Low-Noise Amplifier(LNA)), 고역 통과 필터, 대역 통과 필터, 저역 통과 필터, 커플러(coupler, 예컨대 방향성 결합기(directional coupler)), 파워 모니터 모듈(power monitor module), 정재파 비(Standing Wave Ratio(SWR)) 모니터 모듈, 프로세서(processor), 온도 센서, 자동이득조절(Automatic Gain Control(AGC)) 회로, 아날로그-디지털 컨버터, 또는 메모리(memory, 예컨대, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory))일 수 있으며, 금속 회로 패턴(130)은 상기 복수의 모듈들 중에서 적어도 2 이상을 포함할 수 있다.
상기 정재파 비 모니터 모듈은 필터부(100B)와 필터 패키지(100)의 외부에 구현되는 안테나(antenna, 미도시) 사이의 송수신 신호를 검출하여 정재파비(예컨대, VSWR(Voltage Standing Wave Raio) 또는 CSWR(Current Standing Wave Ratio))를 모니터링할 수 있다.
실시 예에 따라, 금속 회로 패턴(130)은 마이크로스트립 선로(microstrip line)를 이용하여 구현될 수 있다.
하우징(125)의 양측에는 커넥터들(140-1 및 140-2)이 구현될 수 있다.
입력 커넥터(140-1)는 필터 패키지(100)의 외부로부터 전송된 무선 신호를 입력받을 수 있고, 출력 커넥터(140-2)는 필터(100)의 외부로 무선 신호를 출력할 수 있다.
제1커플링 소자(115-1)는 입력 커넥터(140-1)를 통하여 입력된 무선 신호를 금속 회로 패턴(130)으로 전달할 수 있다. 실시 예에 따라, 제1커플링 소자(115-1)는 원하는 대역의 신호만을 금속 회로 패턴(130)으로 통과시키도록 전자기파를 유도할 수도 있다.
제2커플링 소자(115-2)는 복수의 공진기들(110) 중에서 어느 하나로부터 수신된 무선 신호를 출력 커넥터(140-2)로 전달할 수 있다. 실시 예에 따라, 제2커플링 소자(115-2)는 원하는 대역의 신호만을 출력 커넥터(140-2)로 통과시키도록 전자기파를 유도할 수 있다.
제3커플링 소자(115-3)는 금속 회로 패턴부(100A)로부터 전송된 신호를 필터부(100B)로 전달할 수 있다. 즉, 제3커플링 소자(115-3)는 금속 회로 패턴부(100A)와 필터부(100B) 사이에 신호를 커플링할 수 있다.
실시 예에 따라, 복수의 공진기들(110) 중에서 어느 하나와 금속 회로 패턴(130)은 제3 커플링 소자(115-3)를 통하여 전기적으로 접속될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 제3커플링 소자(115-3)는 금속 회로 패턴부(100A)와 필터부(100B) 사이에 형성된 분리 격벽(106)을 관통할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 제3커플링 소자(115-3)는 커플링 루프(coupling loop) 형태로 구현될 수도 있다.
도 1에는 도시되지 않았지만, 도 2를 참조하면 하우징(125)의 상부에 커버(150)를 더 포함할 수 있다. 커버(150)는 하우징(125)의 상부에 결합되어 하우징(125)의 개방면을 덮을 수 있다.
실시 예에 따라, 커버(150)는 도전성 물질로 구현될 수 있다.
필터 패키지(100)는 커버(150)에 결합된 튜닝 스크류(tuning screw;152)를 더 포함할 수 있다. 튜닝 스크류(152)는 상하로 이동됨에 따라 공진 주파수를 조절할 수 있다.
실시 예에 따라, 튜닝 스크류(152)는 나선형의 스크류 형태로 구현되며, 나사와 같은 형태로 상하로 이동될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 공진기의 일 실시 예에 따른 입체도이다.
도 1과 도 3을 참조하면, 각 공진기(110)는 유전 물질(예컨대, 세라믹 등)로 이루어진 몸체(110-1)를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 몸체(110-1)는 사각 기둥 외에도 원기둥, 타원기둥 등의 다양한 형태로 구현될 수 있다.
몸체(110-1)의 일방향으로 관통홀(110-4)이 형성될 수 있다. 예컨대, 몸체(110-1)의 길이 방향, 즉 몸체(110-1)에서 가장 긴 변의 방향으로 관통홀(110-4)이 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 몸체(110-1)의 길이 방향에 따른 양측 단면(110-2 및 110-3) 중에서 적어도 일측의 단면에는 도전막이 도금될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 관통홀(110-4)의 내면에도 도전막(예컨대, 은 도금 또는 구리 도금에 의한 도전막)이 도금될 수 있다.
몸체(110-1)의 하측 단면(110-3)은 기판(120)과 도금을 통하여 결합, 즉 접지될 수 있다.
몸체(110-1)의 길이 방향에 따른 양측 단면(110-2 및 110-3)을 제외한 나머지 면들은 도금 처리가 되지 않을 수 있다.
이러한 구조에 따라, 각 공진기(110)는 TEM 모드(Transverse Electro Magnetic Mode)로 동작할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 필터 패키지
100A : 필터부
100B : 금속 회로 패턴부
110 : 공진기
115-1 ~ 115-3 : 커플링 소자
120 : 기판
130 : 금속 회로 패턴
140-1, 140-2 : 커넥터

Claims (8)

  1. 기판;
    각각이 상기 기판과 결합되는 복수의 공진기들; 및
    상기 기판에 패터닝 된 금속 회로 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 공진기들 각각은,
    유전 물질로 이루어지고, 일방향으로 관통홀이 형성된 몸체; 및
    상기 몸체의 양측 단면 중에서 상기 기판과 결합되는 단면과 상기 관통홀의 벽면에 결합되는 도전막을 포함하는 필터 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속 회로 패턴은 복수의 모듈들(modules)의 조합으로 구성되는 필터 패키지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금속 회로 패턴은 앰프(amplifier), 고역 통과 필터, 대역 통과 필터, 저역 통과 필터, 커플러(coupler), 파워 모니터 모듈(power monitor module), 전압 정재파 비(Voltage Standing Wave Ratio(VSWR)) 모니터 모듈, 프로세서(processor), 온도 센서, 자동이득조절(Automatic Gain Control(AGC)) 회로, 아날로그-디지털 컨버터, 및 메모리(memory) 중에서 적어도 2 이상을 포함하는 필터 패키지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 공진기들 중에서 어느 하나와 상기 금속 회로 패턴은 커플링(coupling) 소자를 통하여 전기적으로 접속되는 필터 패키지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 커플링 소자는,
    상기 금속 회로 패턴과 상기 복수의 공진기들 사이에 구현된 격벽을 관통하는 필터 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board(PCB))인 필터 패키지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 몸체는 세라믹으로 구성되는 필터 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 결합되어 상기 복수의 공진기들과 상기 금속 회로 패턴을 수납하는 하우징(housing)을 더 포함하는 필터 패키지.

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