Ceramic Filter는 유전율(Dielectric constant)이 각기 다른 Powder를 성형 및 Dipping을 통해 세라믹 소체(Ceramic block)로 만든 후, 이 소체를 이용하여 원하는 특성을 구현한 제품입니다. 일반적으로 쓰이는 세라믹 소체의 유전율 범위는 9~90이며, 통과시키는 주파수가 낮을수록 유전율이 높은 소체를 사용하고 유전율이 높을수록 소체 SIZE는 커지게 됩니다. (Er: 90 소체는 400MHz 이하에서 주로 사용되며, Er:9 소체는 3GHz 이상에서 주로 사용됩니다.) Ceramic 제품은 크게 Array와 MONO-Block type으로 구분되며, Array Type는 여러 개의 공진기를 하나의 기판(Substrate)에 연결하여 특성을 구현하는 제품이며, MONO-TYPE은 원하는 pole을 하나의 block으로 구현한 제품입니다. MONO-TYPE 같은 경우 하나의 block으로 구성되어 있기 때문에 Array와 비교하면 더 좋은 인접 감쇄와 손실을 가지며, 생산성이 좋습니다. 그러나 Harmonic이 2nd 에서 발생하며, 6GHz 이상에서는 특성을 구현하기 힘든 한계가 있습니다. Array-type은 MONO에 비해 더 좋은 인접 감쇄나 손실을 가지고 있지는 않지만, 3rd Harmonic까지 감쇄 시킬수 있으며, 저주파(100MHz)에서 고주파(12GHz)까지 특성구현이 가능합니다. 공진기를 여러 개 붙여서 특성을 구현하는 방식이다 보니 MONO에 비해 생산성은 좋지 못합니다. Ceramic 제품은 원하는 대역만 통과시키고 불필요한 RF 신호를 제거해 주는 BPF(Band Pass Filter), 원하는 주파수를 통과시키되 특정 대역만 잘라주는 BRF(Band Rejection Filter), 저주파 대역만 통과 시키고 원하지 않는 고주파 신호를 잘라주는 LPF(Low Pass Filter), 원하는 고주파를 통과 시키고 저주파를 잘라주는 HPF(High Pass Filter), 송/수신단의 RF 신호를 하나의 안테나로 공유하는 Duplexer, 그리고 여러 개의 RF신호를 하나의 안테나로 모으거나 분배해주는 Multiplexer가 있습니다. Ceramic 제품의 경우 높은 출력을 요구하지 않는 다양한 RF system에 사용되고 있습니다. LTE 통신용 중계기를 비롯하여 RF Modules, GPS 안테나 단에 붙는 LNA, Immasat, Radar, Satellite system 까지 모든 RF System에 들어가는 필수 부품입니다.

Cavity Filter는 기본 개념은 Ceramic Filter와 같지만 Ceramic 제품보다 더 좋은 손실과 감쇄가 필요할 때, 높은 출력을 필요로 하는 system에 사용되는 제품입니다. 알루미늄 재질의 Housing에 공진기를 결합하여 제작하며, 주로 Connector type으로 제작합니다. Ceramic에 비해 특성은 월등히 좋으나, 무게가 많이 나가고 size가 크고 제조원가가 높은 단점이 있습니다. 100MHz에서 40GHz 주파수 범위에서 고객의 요청에 따라 최적화된 Custom Design이 가능하며, 주파수가 낮을수록 size는 커지고 구현할 수 있는 bandwidth는 좁아지는 특성이 있습니다. 100MHz 대역의 Cavity 제품을 구현하는 기술로는 Helical Filter가 있으며, 일반적인 cavity 제품은 coupling range가 작고 L로 형성되는 반면, Helical Filter는 coupling range가 크고 C로 형성되는 특징이 있습니다. 일반적인 cavity 기술과 비교하면 pocket size가 작고 코일을 감아 공진을 형성하기 때문에 Size를 작게 제작 하는 게 가능하며, 제조원가를 절감할 수 있는 장점이 있습니다. 반면에 Helical Filter는 충격이나 떨림에 약하고 spurious가 일반 cavity 제품에 비해 빨리 떠오르는 단점이 있습니다.Cavity 제품은 주로 고출력을 필요로 하는 RF System에 사용됩니다. 고출력 Broadcasting system부터 LTE통신 기지국, GPS, Immasat, Radar, Satellite system 까지 모든 RF System에 들어가는 필수 부품입니다.

LC Filter는 L(Inductance)과 C(Capacitance)를 조합하여 특성을 구현한 제품입니다. Cavity와 Ceramic으로 대응이 어려운 낮은 주파수 대역에서 주로 사용되나, 필요로 하는 특성에 따라 LTE 무선통신, GPS Module 등 높은 주파수에서도 사용이 됩니다. High-Q 소자와 굵은 Coil을 이용하여 200W까지 견딜 수 있도록 설계할 수 있습니다.

SIW는 PCB에 VIA-Hole을 형성하여 기존 도파관 구조와 동일한 HPF를 구현하고, 구현된 HPF에 내부 구조를 삽입하여 BPF를 형성하는 기술입니다. Dissipation Factor 값이 작은(10GHz에서 0.0009) teflon계열 소재를 사용하여 손실이 적고, 기판 위의 홀만으로 특성구현이 가능하기에 다른 회로와의 연결을 쉽게 할 수 있습니다. 이론 상 구현 가능한 주파수 범위는 700~70GHz 이나, 8GHz 아래의 제품에는 기존 Ceramic /LC/ Cavity 기술이 있기에 특성대비 큰 이점이 없습니다. 그러나 8GHz에서 40GHz 사이의 Ceramic/ LC가 대응이 불가능한 시장에서는 활용도가 높을 것으로 판단됩니다. 현재 40GHz 이상에서는 VIA-Hole 지름이 0.3mm이하이기 때문에 가공이 어려워 특성구현이 어렵습니다. PCB의 VIA-hole로 특성구현을 하기 때문에 광대역의 Filter 구현에 적합하고 손실이 낮기 때문에 높은 power를 견딜 수 있습니다.