고주파 필터 document_id A220623030915

무선 기술 시스템, 특히 이동 무선 분야에서 송수신 신호를 위해 종종 공통의 안테나가 사용된다. 송수신 신호는 각각 상이한 주파수 영역을 사용하고, 안테나는 양 주파수 범위에서 송수신을 위해 적합해야 한다. 따라서 송수신 신호의 분리를 위해, 한편으로는 송신기로부터 안테나로의 송신 신호와, 다른 한편으로는 안테나로부터 수신기로의 수신 신호를 전달하는 적절한 주파수 필터링이 요구된다. 현재, 송수신 신호의 분배를 위해 특히 동축 구조의 고주파 필터가 사용된다. 예를 들어, 특정 주파수 대역을 통과하는 한쌍의 고주파 필터가 사용될 수 있다(대역 통과 필터). 대안적으로, 특정 주파수 대역을 차단하는 한쌍의 고주파 필터가 사용될 수 있다(대역 차단 필터). 또한, 하나의 필터는 송수신 대역 사이의 주파수 이하의 주파수를 통과시키고 이들 주파수 이상의 주파수를 차단하고(저역 통과 필터), 다른 하나의 필터는 송수신 대역 사이의 주파수 이하의 주파수를 차단하고 그 이상의 주파수를 통과시키는(고역 통과 필터) 한쌍의 고주파 필터가 사용될 수 있다. 상기 필터 유형의 다른 조합도 가능하다. 고주파 필터는 종종 동축 공진기로 구성되는데, 이는 절삭 또는 주물 부품으로 구성되어 간단하게 제조 가능하기 때문이다. 또한, 공진기(resonator)는 높은 전기 품질 및 비교적 큰 온도 안정성을 보장한다. 같은 유형의 동축 고주파 필터의 일예는 문서 EP 1 169 747 B1에 설명되어 있다. 이 필터는 원통형 내부 도체(inner line tube)와 원통형 외부 도체(outer line tube)를 갖는 공진기를 포함하며, 내부 도체의 자유 단부(free end)와, 외부 도체 상에 고정된 커버(cover) 사이에는 공진 주파수에 영향을 미치는 커패시턴스(capacitance 정전용량)가 형성된다. 또한, 공진기는 유전 재료로 된 조정 요소를 포함하는데 이는 필터의 공진 주파수를 조정할 수 있다. 조정 요소는 공진기의 내부 도체 내에서 이동 가능하고 이를 통해 내부 도체의 자유 단부와 공진기의 커버 사이의 캐퍼시터가 변경되어 공진 주파수가 변경된다. 문서 "극초단파 필터의 이론과 설계(Theory and Design of Microwave Filters)", 아이언 헌터(Ian Hunter), IEE Electromagnetic Waves 시리즈 48, 5.8항에는 서로 결합된 다수의 개별 공진기를 갖는 동축 공진기 필터가 공지되어 있다. 종래 기술에 공지된 고주파 필터에서, 낮은 공진 주파수를 갖는 필터는 큰 구성 용적을 가지며, 이는 다시 재료 및 처리 비용을 증가시킨다는 것이 단점으로 증명되었다. 낮은 공진 주파수는 긴 내부 도체를 통해서 달성될 수 있기 때문에, 큰 구성 용적이 형성된다. 공진 주파수가 내부 도체의 자유 단부에 대한 필터 커버의 간격의 감소를 통해 감소될 수 있으나, 이는 공진기의 절연 내력(dielectric strength)이 감소되는 바람직하지 못한 효과를 갖기도 한다. 내부 도체의 자유 단부와 커버 사이의 간격이 작을 경우, 여기에 인가된 전압으로 인해 내부 도체의 자유 단부와 커버 사이의 공기층을 통해 파열 방전이 빠르게 형성되고, 이는 신호 전송에 영향을 미치고 필터에 손상을 입힐 수 있다.