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일반기술 물리학 > 초유체 / 강유전체

고유전율 고주파 유전체 조성

이동 통신 단말기에 사용되는 공진기, 필터, 듀플렉서 등은 유전체 세라믹으로 제조된다. 이때 이들 세라믹 부품들의 크기는 사용되는 유전체 세라믹의 유전율 크기에 반비례한다. 따라서, 이동 통신 단말기의 소형화를 위해서는 유전율이 큰 유전체 조성물이 요구된다. 그러나, 일반적으로 고주파 유전체 재료에서 유전율(εr)이 클수록 품질계수(Q·f) 값이 작거나, 공진주파수 온도계수가 크기 때문에 높은 유전상수와 품질계수 그리고 안정된 온도계수 등 3가지 유전특성을 모두 만족시키는 고주파 유전체를 제조하기가 어렵다. 상기에서 기술된 바와 같이 기존의 고주파 유전체 조성물 중에서는 안정된 온도특성을 갖으면서 동시에 유전율 εr = 130 이상이고 Q·f 값이 3,500 GHz 이상인 고주파유전체 조성물은 알려져 있지 않다.본 발명은 이동 통신, 위성통신 등과 같은 고주파 통신 시스템의 마이크로파 영역의 대역통과 필터, 듀플렉서, 발진기 등의 부품으로 널리 사용되고 있는 고주파 유전체 조성물에 관한 것이다.본 발명에서는 서로 상이한 고주파 유전 특성을 갖은 유전체들을 조합하여 각각의 유전체 재료가 갖는 유전상수( εr), 품질계수(Q·f), 공진주파수의 온도계수()등의 특성들이 상호 보완된 우수한 유전특성을 얻고자 하였다.본 발명의 3성분계 유전체 조성물인 x·CaTiO3-y·(Li1/2Nd1/2)TiO3-z·(La1/3Nd1/3)TiO3 (x+y+z=1.0)에서 각 구성 성분비(x, y, z)를 적절히 조합함으로써 안정된 온도특성과 함께 기존의 유전체 조성물보다 높은 유전상수 ( εr=125∼145)를 갖으면서 동시에 높은 품질계수(Q·f = 3,500∼5,100 GHz)를 갖는 우수한 고주파 유전체 특성을 얻었다. 또한, Bi2O3, PbO 등의 첨가제 일정량 (0.01∼0.1몰)을 본 발명의 x·CaTiO3-y·(Li1/2Nd1/2)TiO 3-z· (La1/3Nd1/3)TiO3 (x+y+z=1.0) 3성분계에 첨가할 때도 우수한 유전체 특성을 얻을 수 있었다.본 발명의 유전체 조성물은 고주파 세라믹 필터, 듀플렉서, 공진기 등 세라믹 유전체 부품에 적용할 수 있으며, 특히 특성이 우수한 일부 조성물의 경우 기존의 고주파 부품을 소형화할 수 있다. 또한 본 발명의 유전체 조성물을 온도계수가 매우 안정한 세라믹 콘덴서 재료로도 사용할 수 있다.본 발명은 이동 통신, 위성통신 등과 같은 고주파 통신 시스템의 마이크로파 영역의 대역통과 필터, 듀플렉서, 발진기 등의 부품으로 널리 사용되고 있는 고주파 유전체 조성물에 관한 것이다.본 발명에서는 서로 상이한 고주파 유전 특성을 갖은 유전체들을 조합하여 각각의 유전체 재료가 갖는 유전상수( εr), 품질계수(Q·f), 공진주파수의 온도계수()등의 특성들이 상호 보완된 우수한 유전특성을 얻고자 하였다.본 발명의 3성분계 유전체 조성물인 x·CaTiO3-y·(Li1/2Nd1/2)TiO3-z·(La1/3Nd1/3)TiO3 (x+y+z=1.0)에서 각 구성 성분비(x, y, z)를 적절히 조합함으로써 안정된 온도특성과 함께 기존의 유전체 조성물보다 높은 유전상수 ( εr=125∼145)를 갖으면서 동시에 높은 품질계수(Q·f = 3,500∼5,100 GHz)를 갖는 우수한 고주파 유전체 특성을 얻었다. 또한, Bi2O3, PbO 등의 첨가제 일정량 (0.01∼0.1몰)을 본 발명의 x·CaTiO3-y·(Li1/2Nd1/2)TiO 3-z· (La1/3Nd1/3)TiO3 (x+y+z=1.0) 3성분계에 첨가할 때도 우수한 유전체 특성을 얻을 수 있었다.본 발명의 유전체 조성물은 고주파 세라믹 필터, 듀플렉서, 공진기 등 세라믹 유전체 부품에 적용할 수 있으며, 특히 특성이 우수한 일부 조성물의 경우 기존의 고주파 부품을 소형화할 수 있다. 또한 본 발명의 유전체 조성물을 온도계수가 매우 안정한 세라믹 콘덴서 재료로도 사용할 수 있다.

보유기관

호서대학교

등록일

2006-05-24

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일반기술 물리학 > 초유체 / 강유전체

모드의 전환이 가능한 유전체 공진기를 이용한 물질 인식,진단 및 이미징 장치

본 발명은 모드의 전환이 가능한 유전체 공진기를 이용한 물질 인식, 진단 및 이미징 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 물질 인식, 진단 및 이미징 장치는, 출력 웨이브의 주파수를 조절할 수 있는 웨이브 소스; 상기 웨이브 소스로부터 출사된 웨이브가 진행하여 주파수 공진을 일으키는 유전체 공진기; 상기 유전체 공진기를 통해 진행하는 웨이브를 샘플에 인가하기 위한 웨이브 인가부; 상기 웨이브 인가부를 통해 전파되어 샘플과 상호작용한 후, 다시 상기 웨이브 인가부와 유전체 공진기를 통해 진행된 웨이브를 검출하는 검출부; 상기 유전체 공진기의 특성을 제어하고, 상기 검출부로부터 결과 데이터를 받아 시각적으로 확인할 수 있는 화상 데이터를 생성하는 중앙처리부; 상기 중앙처리부의 제어에따라 상기 유전체 공진기의 임피던스 매칭을 미세하게 조절하기 위한 자동조절 튜닝장치; 및 상기 중앙처리부에서 생성된 데이터를 디스플레이 하는 화상 처리부;를 포함하는것을 특징으로 한다.본 발명에 따른 물질 인식, 진단 및 이미징 장치는 공진기에 결합된 탐침 또는 안테나를해 전달된 웨이브와 샘플 사이의 상호 작용에 의해 입력 저항과 공진 주파수가 변하는것을 측정함으로써, 샘플의 물질특성 및 특성 상태를 진단 할 수 있고 표면을 이미징 할 수있다. 이와 같이 유전체 공진기를 사용할 경우 유전체 공진기의 구조적 특징에 의해다음과 같은 여러 장점이 있다. 첫째, 다양한 공진기에 자동 임피던스 정합 기능의 튜닝장치와 탐침을 결합하여 TE 및 TM 모드를 이용함으로써, 물질의 물리적 상수, 예를 들면, 전기전도도, 전기 저항, 표면 저항, 유전율, 국부적 전기 효과 및 수분을 포함하는 생체물질의 전자기적 상태 및 이미징 할 수 있다. 둘째, 자동 임피던스 정합 기능의 튜닝 장치를 이용하여, 온도 변화 또는 다른 변화와 같은 외부의 조건 변화에도 불구하고, 항상높은 Q값을 유지할 수 있다. 따라서, 항상 안정적이고 우수한 성능을 제공할 수 있다. 셋째, 유전체 공진기와 탐침 또는 안테나를 겨랍한 구조는 속 공진기에 의해 밀폐되어 외부 전자파 등의 노이즈와 외부환경 영향을 적게 받아 성능이 우수하다. 넷째, 자동 튜닝조절장치를 이용하여 유전체 공진기의 임피던스를 필요할때마다 50Ω으로 정확히 자동조절하여 뮬질의 특성 및 물질상수를 인식할 수 있기 때문에, 물질 인식, 진단 및 이미징 장치의 성능을 항상 최적의 상태로 유지하도록 할 수 있고 정량적 분석이 가능하다. 다섯째, 유전체 공진기의 탐침과 튜닝 포크를 이용하여 샘플과 탐침 사이의 거리 조절이 용이하며, 수직, 수평에 관계없이 다양한 방향에서 샘플을 관찰 할 수 있다. 본 발명은 위의 제시된 다섯 가지를 포함하여 총 8가지의 장점을 포함하고 있다.

보유기관

서강대학교

등록일

2006-10-10

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