일반기술

공기-유전체 샌드위치 구조 및 이를 이용한 유전체 공진기, 대역통과 및 소거필터, 동조변위기 그리고 위상배열 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. 전기적으로 동조가 가능한 마이크로파 소자로, 소정 두께를 갖는 두 개의 유전체가 일정 간격을 갖는 공기 층을 사이에 두고 위치하는 공기-유전체 샌드위치 구조.