튜닝 범위 확대를 위한 튜너블 필터 document_id A220623072274

필터는 입력되는 주파수 신호 중 특정 주파수 대역의 신호만을 통과시키기 위한 장치로서 다양한 형식으로 구현되고 있다. RF 필터의 대역 통과 주파수는 필터의 인덕턴스 성분 및 캐패시턴스 성분에 의해 정해지며, 필터의 대역 통과 주파수를 조절하는 작업을 튜닝이라 한다. 이동통신 시스템과 같은 통신 시스템에서 사업자들에게는 임의의 주파수 대역이 할당되며, 할당된 주파수 대역을 여러 개의 채널로 나누어 사용한다. 종래의 경우 통신 사업자들은 각 주파수 대역에 맞는 필터를 별도로 제작하여 사용하였다. 그러나, 근래에 들어, 통신 환경이 급변하면서 필터의 장착 초기 환경과 달리 중심 주파수 및 대역폭과 같은 특성이 가변될 필요성이 있었다. 이러한 특성 가변을 위해 튜너블 필터가 이용된다. 도 1은 종래의 필터의 구조를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 필터는 하우징(100), 입력 커넥터(102), 출력 커넥터(104), 커버(106), 다수의 캐비티(108) 및 공진기(110)를 포함한다. RF 필터는 입력되는 주파수 신호 중 특정 주파수 대역의 신호만을 통과시키기 위한 장치로서 다양한 형식으로 구현되고 있다. 필터 내부에는 다수의 월이 형성되어 있으며 다수의 월에 의해 각각의 공진기가 수용되는 캐비티(108)가 정의된다. 커버(106)에는 하우징(100)과 커버(106)를 결합하기 위한 결합 홀 및 튜닝 볼트(112)가 구비된다. 튜닝 볼트(112)는 커버(106)에 결합되어 하우징 내부로 관통한다. 튜닝 볼트(112)는 공진기에 대응하는 위치 또는 캐비티 내부의 소정의 위치에 상응하여 커버(106)에 배치된다. RF 신호는 입력 커넥터(102)에 의해 입력되어 출력 커넥터(104)로 출력하며 RF 신호는 각 캐비티에 형성되어 있는 커플링 윈도우를 통해 진행한다. 각 캐비티(108) 및 공진기(110)에 의해 RF 신호의 공진 현상이 발생하며, 공진 현상에 의해 RF 신호를 필터링한다. 도 1과 같은 종래의 필터에서 주파수 및 대역폭에 대한 튜닝은 튜닝 볼트에 의해 이루어진다. 도 2는 종래의 필터에서 하나의 캐비티의 단면도를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 튜닝 볼트(112)는 커버(106)로부터 관통되어 공진기 상부에 위치된다. 튜닝 볼트(112)는 금속 재질로 이루어지며 커버와 나사 결합에 의해 고정된다. 따라서, 튜닝 볼트(112)는 회전에 의해 공진기와의 거리가 조절될 수 있으며 공진기(110)와 튜닝 볼트(112)와의 거리를 가변함으로써 튜닝이 이루어진다. 튜닝 볼트(112)는 수작업에 의해 회전될 수도 있으며, 튜닝 볼트의 회전을 위한 별도의 튜닝 머신이 이용될 수도 있다. 적절한 위치에서 튜닝이 이루어진 경우 너트에 의해 튜닝 볼트가 고정된다. 종래의 필터에서, 튜닝 볼트의 회전에 의해 튜닝 볼트와 공진기 사이의 거리가 변경됨으로써 캐패시턴스 역시 변경된다. 캐패시턴스는 필터의 주파수를 결정하는 하나의 파라미터로서 캐패시턴스의 변화에 의해 필터의 중심 주파수가 변경될 수 있다. 이오 같은 종래의 필터는 초기 제작 시에만 튜닝이 가능했으며, 사용중에 튜닝이 이루어지기는 어려운 구조였다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 슬라이딩 방식에 의해 비교적 용이하게 튜닝이 가능한 튜너블 필터가 제안되었다. 슬라이딩 방식의 튜너블 필터는 필터의 공진기 사이에 슬라이딩 가능한 슬라이딩 부재를 설치하고 상기 슬라이딩 부재 하부에 금속 또는 유전체 재질의 튜닝 엘리먼트를 부착한 후 슬라이딩 부재의 슬라이딩 동작에 의해 필터의 공진 주파수 및 대역폭과 같은 특성을 튜닝한다. 이와 같은 슬라이딩 방식을 이용한 튜너블 필터는 사용자가 볼트를 회전할 필요가 없이 슬라이딩 부재를 좌우로 움직이는 것만으로 튜닝이 가능한 장점이 있기는 하나, 튜닝 레인지가 크지 않은 문제점이 있었다. 따라서, 공진 주파수와 대역폭을 비교적 큰 폭으로 튜닝하고자 하는 경우에는 슬라이딩 방식에 의한 튜너블 필터가 사용되기 어려운 문제점이 있었다.