일반기술

공기-유전체 샌드위치 구조 및 이를 이용한 유전체공진기, 대역 통과 및 소거 필터, 동조 변위기 그리고위상 배열 안테나

본 발명의 공기-유전체 샌드위치 구조는 유전체, 공기 층, 금속 벽면 및 액츄에이터로 구성된다. 유전체와 공기 층의 층상 구조는 액츄에이터와 결합되어 샌드위치 구조를 형성하며, 여기서 액츄에이터는 유전체나 금속 벽면을 움직여 공기 층의 두께를 조정하는 역할을 한다. 공기 층의 두께를 변화시킴에 따라 공기-유전체 샌드위치 구조의 유효 유전 상수 값이 변하게 된다. 상용 전기 기계(electromechanical) 액츄에이터는 100V 이하의 구동 전압에서 매우 빠른 응답 속도(microsecond)와 마이크론 이하의 변위를 정확하게 조절할 수 있으므로 본 발명에 따른 구조체의 유효 유전 상수 값은 매우 빠르고 정밀하게 조정될 수 있다. 이러한 공기-유전체 샌드위치 구조를 통해 마이크로파와 밀리미터파 대역 통신 분야에서 다양한 동조 소자 응용이 가능하다. 본 발명에서는 공기-유전체 샌드위치 구조를 이용하여 다음과 같은 마이크로파 소자들을 제안하였다. 첫째, 샌드위치 구조의 공기 층 두께 조절을 통해 공진 주파수의 조절이 가능한 유전체 동조 공진기를 제안하였다. 둘째, 샌드위치 구조의 유전체 공진기를 금속 공동 내에 적절히 배열하여 동조가 가능한 밴드 통과 필터 및 밴드 소거 필터를 제안하였다. 셋째, 도파관 내에 위치한 샌드위치 구조의 공기 층 두께 조절을 통해 마이크로파의 위상을 변화시키는 동조 변위기를 제안하였다. 위의 세 가지 소자에서 유전 손실이 낮은 유전 물질과 사실상 손실이 없는 공기 층의 사용으로 넓은 주파수 대역에서 높은 품질 계수를 구현할 수 있다.본 발명에 따른 공기-유전체 샌드위치 구조는 유전체와 공기 층의 층상 구조는 액츄에이터와 결합되어 샌드위치 구조를 형성하며, 여기서 액츄에이터는 유전체나 금속 벽면을 움직여 공기 층의 두께를 조정하는 역할을 한다. 공기 층의 두께를 변화시킴에 따라 공기-유전체 샌드위치 구조의 유효 유전 상수 값이 변하게 된다. 상용 전기기계 액츄에이터는 100V 이하의 구동 전압에서 매우 빠른 응답 속도(microsecond)와 마이크론 이하의 변위를 정확하게 조절할 수 있으므로 본 발명에 따른 구조체의 유효 유전 상수 값은 매우 빠르고 정밀하게 조정될 수 있다. 이러한 공기-유전체 샌드위치 구조를 통해 마이크로파와 밀리미터파 대역 통신 분야에서 다양한 동조 소자 응용이 가능하다.