ES2306378T3 - Estructura conductora variable en funcion de la frecuencia. - Google Patents
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Abstract
Estructura conductora que comprende al menos una primera capa conductora plana depositada en una primera cara de un substrato dieléctrico, estando dotada la primera capa conductora plana de al menos un borde, caracterizada porque comprende: - al menos una segunda capa conductora plana depositada en la primera cara del substrato dieléctrico, estando dotada la segunda capa conductora plana de al menos un borde enfrente del borde de la primera capa conductora plana, y - un conjunto de nanoestructuras unidimensionales (NT) que tienen una frecuencia (F R) de resonancia, teniendo las nanoestructuras unidimensionales un eje casi perpendicular al plano de las capas conductoras primera y segunda y estando repartidas, en el substrato dieléctrico, entre el borde de la primera capa conductora plana y el borde de la segunda capa conductora plana.
Description
Estructura conductora variable en función de la
frecuencia.
La invención se refiere a una estructura
conductora de extensión variable en función de la frecuencia y, más
particularmente, a un plano de masa multibandas para antena. Tales
estructuras se describen en el documento
WO-A-02080361.
Eléctricamente, dos armaduras conductoras
separadas por un medio dieléctrico constituyen un condensador plano
cuya capacidad C es proporcional a la superficie de las armaduras
enfrentadas:
(\varepsilon_{0} es la
permitividad dieléctrica del vacío, \varepsilon_{r} la
permitividad dieléctrica relativa del material entre las dos
armaduras del condensador, S la superficie de las armaduras
enfrentadas, e la distancia entre las dos
armaduras).
En electrónica y en microelectrónica, el valor
de una capacidad está definido en general, por una parte, por la
geometría del componente (y, en particular, el dibujo de las zonas
metálicas) y, por otra parte, por la naturaleza y los espesores de
las capas de aislante.
Para ciertas aplicaciones, se puede querer
modificar el valor de la capacidad incluida en un circuito
eléctrico. Se ofrecen diferentes posibilidades para modificar este
valor:
a) cambiar la distancia entre las armaduras
enfrentadas, por ejemplo mediante un dispositivo electromecánico,
o
b) cambiar las características dieléctricas del
material que aísla las armaduras, por ejemplo empleando unos
materiales específicos con las propiedades electroquímicas
apropiadas, o también
c) cambiar las dimensiones de la superficie de
las armaduras enfrentadas.
En el último caso (c)), es usual unir varios
condensadores con la ayuda de conmutadores. Según el estado de los
conmutadores, los condensadores se conectan en paralelo, en número
más o menos grande, los unos con los otros y forman así una
capacidad igual a la suma de las capacidades individuales de los
condensadores conectados.
El número de condensadores se optimiza según el
número de configuraciones necesarias. Las señales de mando del
estado de los conmutadores deben entonces ser tenidas en cuenta en
la concepción y la realización del dispositivo. La puesta en
práctica de tal sistema de conmutación es particularmente difícil de
poner en práctica. Por otro lado, en el caso de los dispositivos
que funcionan a alta frecuencia, las dimensiones de los circuitos
ya no son despreciables ante la longitud de onda de la excitación
electromagnética. Eso significa que las trayectorias de los
electrones que participan en la corriente dependen fuertemente de la
geometría local de los conductores. Por ejemplo, la disminución de
la anchura de un conductor es un obstáculo que provoca reflexiones
y que puede ser asimilado con una inductancia de alta
frecuencia.
La puesta "en paralelo" de superficies
conductoras a través de elementos que introducen unas
discontinuidades en los conductores es entonces eléctricamente más
compleja que la sola "adición" de las superficies. El
encauzamiento de la señal de mando de los conmutadores
(transistores o dispositivos electromecánicos) es igualmente una
limitación, dada la densidad habitual de los circuitos.
Por las mismas razones, en microelectrónica, en
el caso de aplicaciones a frecuencias suficientemente elevadas, las
conexiones entre los elementos de un mismo circuito ya no pueden ser
consideradas como unas uniones perfectas. Estas conexiones deben en
efecto ser consideradas como unos elementos pasivos que tienen una
resistencia, una inductancia y una capacidad no despreciables. Hay
igualmente unos conmutadores (componentes activos de tipo
transistores o componentes electromecánicos) que ya no pueden ser
considerados como ideales.
La concepción de los sistemas microelectrónicos
debe entonces tener en cuenta, en función de las frecuencias de
utilización, por una parte, las características eléctricas y las
especificidades de puesta en práctica de estos sistemas
(implantación, procedimiento tecnológico, transferencia, por ejemplo
una transferencia llamada "above IC", etc.) y, por otra parte,
la gestión y el encauzamiento de las señales de mando.
En el caso particular de los planos de masa para
antena de alta frecuencia, las corrientes de superficie generadas
en el plano de masa de las antenas disminuyen los rendimientos de
éstas. Para evitar estas corrientes, han sido desarrolladas unas
técnicas de estructuración de superficie. Unas microestructuras,
realizadas mediante unas técnicas de litografía y grabado, son
repartidas entonces por el conjunto de la superficie del plano de
masa. Estas microestructuras incluyen unos circuitos resonantes de
tipo LC (inductancia L/capacidad C) en la propagación de las
corrientes de superficie. La geometría de las microestructuras es
calculada entonces para volver el plano de masa de alta impedancia
a una frecuencia de resonancia especificada, en general la
frecuencia de la portadora.
Las figuras 1a y 1b ilustran un primer ejemplo
de plano de masa de antena de la técnica anterior dotado de tales
microestructuras. Las figuras 1a y 1b son respectivamente una vista
en corte transversal y una vista desde arriba del plano de masa de
antena.
Un soporte S, por ejemplo un substrato de
circuito impreso, está recubierto, en una primera cara, de un
conjunto de pavimentos conductores separados m y, en una segunda
cara, opuesta a la primera cara, de un plano conductor uniforme P.
Unos orificios metalizados V unen los pavimentos conductores m al
plano conductor P. La distancia d que separa dos pavimentos
conductores cercanos determina una capacidad Ca. Un orificio
metalizado V constituye una unión inductiva de inductancia La. La
superficie resultante es en consecuencia inductiva a las
"bajas" frecuencias y capacitiva a las frecuencias
"elevadas". La impedancia del plano de masa de la antena es
entonces muy elevada a la frecuencia de resonancia dada por la
ecuación (2):
La figura 2 representa una vista en corte de
otro ejemplo de plano de masa de antena de la técnica anterior. Los
pavimentos conductores no están aquí todos dispuestos en un mismo
plano sino en dos planos paralelos P1 y P2 separados por una
distancia D. Los pavimentos m2 situados en el plano P2 están
parcialmente enfrente de los pavimentos m1 situados en el plano P1.
Las superficies metálicas enfrente de los pavimentos m1 y m2
constituyen entonces, con la capa de dieléctrica de espesor D que
las separa, unos condensadores. El control de la dimensión de las
superficies enfrentadas permite ajustar la capacidad de los
condensadores y, por consiguiente, la frecuencia de resonancia del
plano de masa.
Los planos de masa de antena de la técnica
anterior descritos anteriormente están concebidos para una
frecuencia de portadora única. Esto representa un inconveniente. En
efecto, ciertos sistemas de transmisión de informaciones por vía
electromagnética son susceptibles, por diferentes razones, de
cambiar de frecuencia de portadora. Este es el caso, por ejemplo,
cuando se produce una obstrucción de la red de comunicación. Unas
antenas específicas, capaces de emitir a unas frecuencias de
portadora diferentes (por ejemplo unas antenas bibanda que pueden
emitir a dos frecuencias diferentes) han sido concebidas con este
fin. Un plano de masa de antena calculado para una frecuencia de
portadora única no es entonces óptimo para las otras frecuencias de
portadora susceptibles de ser utilizadas.
Los rendimientos de la antena se encuentran
entonces deteriorados. La invención no presenta los inconvenientes
mencionados anteriormente.
En efecto, la invención se refiere a una
estructura conductora que comprende al menos una primera capa
conductora plana depositada en una primera cara de un substrato
dieléctrico, estando dotada la primera capa conductora plana de al
menos un borde, caracterizada porque comprende:
- al menos una segunda capa conductora plana
depositada en la primera cara del substrato dieléctrico, estando
dotada la segunda capa conductora plana de al menos un borde
enfrente del borde de la primera capa conductora plana, y
- un conjunto de nanoestructuras
unidimensionales que tienen una frecuencia de resonancia, teniendo
las nanoestructuras unidimensionales un eje casi perpendicular al
plano de las capas conductoras primera y segunda y estando
repartidas, en el substrato dieléctrico, entre el borde de la
primera capa conductora plana y el borde de la segunda capa
conductora plana.
Según una característica suplementaria de la
invención, la segunda capa conductora plana rodea completamente la
primera capa conductora plana.
Según una característica suplementaria de la
invención, una segunda cara del substrato dieléctrico, opuesta a la
primera cara, está recubierta de un plano conductor.
Según una característica suplementaria de la
invención, las nanoestructuras unidimensionales son unos nanotubos
de carbono.
La invención se refiere igualmente a un plano de
masa multibandas para antena, que comprende un substrato
dieléctrico recubierto, en una primera cara, de un conjunto de
motivos conductores planos y, en una segunda cara, opuesta a la
primera cara, de un plano conductor, estando unidos los motivos
conductores planos al plano conductor a través de orificios
metalizados que atraviesan el substrato dieléctrico, caracterizado
porque un motivo conductor plano suplementario rodea completamente
cada motivo conductor plano, estando separado el motivo conductor
plano suplementario, por un espacio, del motivo conductor plano que
rodea, y porque unas nanoestructuras unidimensionales que tienen
una frecuencia de resonancia están repartidas, en el substrato
dieléctrico, en el espacio que separa el motivo conductor plano del
motivo conductor suplementario, teniendo las nanoestructuras
unidimensionales un eje casi perpendicular al plano de los motivos
conductores planos.
Según una característica suplementaria de la
invención, las nanoestructuras unidimensionales son unos nanotubos
de carbono.
Según una característica suplementaria de la
invención, unos pavimentos eléctricamente conductores están
presentes, en el espesor del substrato dieléctrico, en un plano
paralelo a los planos de las caras primera y segunda del substrato
dieléctrico y situado entre dichos planos de las caras primera y
segunda, estando al menos una fracción de un motivo conductor plano
suplementario enfrente de al menos una fracción de al menos un
pavimento eléctricamente conductor, uniendo un orificio metalizado
cada pavimento eléctricamente conductor al plano conductor situado
en la segunda cara del substrato dieléctrico.
El procedimiento de fabricación de estructura
conductora según la invención comprende:
- una formación de capa de conductor eléctrico
en un substrato dieléctrico,
- una formación de capa de resina en la capa de
conductor eléctrico,
- un grabado local de la capa de resina y de la
capa de conductor eléctrico con el fin de liberar una superficie
del substrato dieléctrico,
- un depósito de capa de resina en dicha
superficie del substrato dieléctrico y en la capa de conductor
eléctrico que rodea la superficie del substrato dieléctrico,
- una etapa de definición, a partir de dicha
superficie del substrato dieléctrico, de una zona de crecimiento
para las nanoestructuras unidimensionales,
- una etapa de grabado de la capa de resina para
formar la zona de crecimiento previamente definida,
- un depósito de catalizador en la capa de
resina y la superficie del substrato dieléctrico,
- una retirada de la capa de resina recubierta
del catalizador,
- una etapa de configuración del catalizador en
forma de terminales,
- un crecimiento de nanoestructuras
unidimensionales a partir de unos terminales por depósito PECVD.
La invención permite ventajosamente, entre otras
cosas, realizar de manera sencilla unas antenas bibanda cuyo plano
de masa es de alta impedancia a las dos frecuencias de portadora
susceptibles de ser utilizadas. Las características de
inductancia/capacidad de las microestructuras se adaptan entonces a
las dos frecuencias de resonancia.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán en la lectura de un modo de realización preferente hecho
en referencia a las figuras adjuntas entre las que:
- las figuras 1a y 1b, ya descritas, ilustran un
primer ejemplo de plano de masa de antena según la técnica
conocida,
- la figura 2, ya descrita, ilustra un segundo
ejemplo de plano de masa de antena según la técnica conocida,
- las figuras 3a y 3b ilustran un primer ejemplo
de superficie conductora de extensión variable en función de la
frecuencia según la invención,
- la figura 4 ilustra un segundo ejemplo de
superficie conductora de extensión variable en función de la
frecuencia según la invención,
- la figura 5 ilustra un primer ejemplo de plano
de masa de antena bibanda según la invención,
- las figuras 6a y 6b ilustran un segundo
ejemplo de plano de masa de antena bibanda según la invención,
- las figuras 7-16 ilustran un
ejemplo de procedimiento de realización de nanoestructuras
unidimensionales según la invención,
- las figuras 17 y 18 ilustran dos variantes de
un ejemplo de dispositivo obtenido según el procedimiento descrito
en las figuras 7-16.
En todas las figuras, las mismas referencias
designan los mismos elementos.
Las figuras 3a y 3b ilustran un primer ejemplo
de estructura conductora de extensión variable en función de la
frecuencia según la invención. La figura 3a es una vista desde
arriba de la estructura y la figura 3b es una vista en corte
transversal.
Un medio dieléctrico F está recubierto, en una
primera cara, de un elemento plano eléctricamente conductor de
superficie SA (SA = a x b) y de una banda plana eléctricamente
conductora de superficie SB que rodea el elemento plano de
superficie SA. El elemento plano de superficie SA y la banda plana
de superficie SB están separados por una distancia l1. Unas
nanoestructuras unidimensionales verticales NT están repartidas en
una superficie SAB, en un espacio de anchura l1 que separa el
elemento de superficie SA de la banda de superficie SB. Según el
modo de realización preferente de la invención, las nanoestructuras
unidimensionales NT son unos nanotubos de carbono tales como los
descritos en la solicitud internacional WO 02/080361 A1 titulada
"Carbon Nanotube Array RF Filter", depositada el 1 de abril de
2002 en nombre de "California Institute of Technology" y
publicada el 10 de octubre de 2002. Es igualmente posible utilizar
otros materiales para realizar las nanoestructuras
unidimensionales. El carbono es elegido preferentemente por su
excelente estabilidad química y mecánica. Unos nanocables pueden
ser igualmente utilizados.
De forma general, por nanoestructura
"unidimensional" hay que entender una estructura filiforme cuya
longitud es muy superior al diámetro y cuyo diámetro medio varía,
por ejemplo, de algunos nanómetros a unas decenas de nanómetros. La
característica "unidimensional" es esencial para tener una
resonancia mecánica sea cual sea la dirección de la excitación. El
eje de las nanoestructuras unidimensionales es casi perpendicular a
los elementos planos de superficies SA y SB.
Según el modo de realización preferente de la
invención, los nanotubos de carbono son unos tubos de carbono
huecos cuyo diámetro medio varía desde algunos nanómetros a algunas
decenas de nanómetros. Para un nanotubo que tiene un diámetro
exterior \Delta, un diámetro interior \Deltai, una longitud L,
una densidad ççç y un módulo de elasticidad Eb, resulta que la
frecuencia F_{R} de resonancia se escribe:
La longitud L de los nanotubos puede variar, por
ejemplo de casi 10 nm a casi 100 \mum. Los nanotubos son situados
en el substrato 1 de una manera que está descrita más adelante, en
referencia a las figuras 13 a 16.
De la ecuación (3) anterior, resulta que cada
nanotubo es un elemento de filtración de tipo paso banda con factor
de calidad elevada. En el alcance de la invención, las propiedades
de filtración de los nanotubos se utilizan para modular las
superficies conductoras. Así, a la frecuencia F_{R} de resonancia
de los nanotubos, el conjunto constituido por el elemento plano de
superficie SA, por el conjunto de nanotubos repartidos en la
superficie SAB y por la banda conductora de superficie SB es
equivalente a una superficie conductora única igual a la suma SA +
SAB + SB, cuando, a las frecuencias situadas a una y otra parte de
la frecuencia de resonancia, las superficies SA y SB están
eléctricamente aisladas la una de la otra.
De forma más general, dos superficies
conductoras coplanarias cercanas, unidas entre sí borde con borde
mediante un conjunto de nanoestructuras unidimensionales
verticales, se comportan como una única superficie conductora a la
frecuencia de resonancia de las nanoestructuras, y como dos
superficies separadas a las otras frecuencias.
Se apreciará que las nanoestructuras divulgadas
en la solicitud internacional WO 02/080361 están colocadas en una
superficie conductora. En la presente invención, las nanoestructuras
están colocadas directamente en un substrato dieléctrico.
Una particularidad ventajosa del filtro de
nanoestructuras unidimensionales es permitir una propagación de las
corrientes de forma omnidireccional y deslocalizada, es decir, en
todo la longitud del lado común a las dos superficies conductoras,
sin introducir discontinuidad en la geometría de los
conductores.
Los movimientos de cargas eléctricas en la
superficie conductora son por lo tanto posibles, en cada una de las
superficies separadas, a todas las frecuencias menos a la frecuencia
de resonancia de las nanoestructuras, y en las dos superficies,
como si éstas no formasen más que una sola a la frecuencia de
resonancia de las nanoestructuras.
En particular, si una de las superficies no está
unida a un elemento conductor más que por una junta de
nanoestructuras unidimensionales (este es el caso, por ejemplo, de
la superficie SB en las figuras 3a y 3b), ésta se comporta como
eléctricamente flotante para todas las frecuencias distintas a la
frecuencia de resonancia de las nanoestructuras, y como
eléctricamente conectada al elemento conductor a la frecuencia de
resonancia.
En el ejemplo dado en las figuras 3a y 3b, el
substrato dieléctrico F está recubierto en una segunda cara,
opuesta a la primera cara, de un plano conductor M. La estructura
conductora ilustrada en las figuras 3a y 3b es en consecuencia un
condensador cuya capacidad varía en función de la frecuencia.
Según la invención, es igualmente posible
realizar unos filtros de nanoestructuras unidimensionales a
diferentes frecuencias de resonancia entre unos elementos
conductores. La figura 4 ilustra este tipo de ejemplo. Una primera
armadura metálica de superficie S1 está colocada entre una segunda
armadura metálica de superficie S2 y una tercera armadura metálica
de superficie S3. Un espacio de anchura 12 separa las armaduras
primera y segunda y un espacio de anchura 13 separa las armaduras
segunda y tercera. Unas nanoestructuras verticales NT están
repartidas uniformemente en los espacios que separan las armaduras.
La frecuencia de resonancia del primer conjunto de nanoestructuras
está regulada a una primera frecuencia F_{R1} y la frecuencia de
resonancia del segundo conjunto de nanoestructuras está regulada a
una segunda frecuencia F_{R2} de resonancia. Se deduce:
- que las superficies conductoras S1 y S2 están
eléctricamente unidas entre ellas a la frecuencia F_{R1}, y
- que las superficies conductoras S1 y S3 están
eléctricamente unidas entre ellas a la frecuencia F_{R2}.
A frecuencias distintas a las frecuencias
F_{R1} y F_{R2}, las tres superficies S1, S2, S3 están
eléctricamente aisladas las unas de las otras.
La figura 5 representa una vista desde arriba de
un primer ejemplo de plano de masa de antena bibanda según la
invención. Un conjunto de motivos elementales están repartidos
regularmente en la primera cara del substrato S. Un motivo
elemental está constituido por un pavimento conductor p1, rodeado
por un conjunto de nanoestructuras unidimensionales verticales NT,
cuyo conjunto de nanoestructuras verticales NT está rodeado a su vez
por una banda conductora b1. El pavimento conductor p1, el conjunto
de nanoestructuras verticales NT y la banda b1 tienen, por ejemplo,
una geometría hexagonal. El pavimento conductor p1 está unido
eléctricamente, por un orificio metalizado V, a un plano conductor
P situado en una segunda cara del substrato opuesta a la primera
cara (no representado en la figura).
A las frecuencias de utilización diferentes de
la frecuencia de resonancia de las nanoestructuras, las bandas b1
están aisladas eléctricamente de los pavimentos p1 y, en
consecuencia, sólo los pavimentos p1 contribuyen a la conducción en
el plano de masa de antena. Por el contrario, a la frecuencia de
resonancia de los nanotubos, la banda b1 y el pavimento p1 de cada
motivo elemental están unidos eléctricamente entre ellos. Son
entonces los pavimentos p1, las nanoestructuras NT y las bandas b1
las que contribuyen al plano de masa de antena. Así se puede
realizar un plano de masa que presenta una alta impedancia a dos
frecuencias de portadoras diferentes, siendo una de las dos
frecuencias de portadora la frecuencia de resonancia de las
nanoestructuras. El plano de masa de alta impedancia es entonces
ventajosamente un plano de masa bibanda sin conmutación de
banda.
Las principales ventajas de un plano de masa de
antena con nanoestructuras unidimensionales pueden enumerarse como
sigue:
- el plano de masa de alta impedancia puede ser
mutibandas sin conmutación física,
- no es necesario para la conmutación ningún
electrodo de mando,
- las frecuencias de resonancia están definidas
por la geometría de los motivos y/o una polarización continua,
- sin transferencia de MEMS (MEMS de "Micro
ElectroMechanical System").
Las figuras 6a y 6b representan un segundo
ejemplo de plano de masa de antena bibanda según la invención. Este
segundo ejemplo corresponde, en el alcance de la invención, al plano
de masa bibanda representado en la figura 2, en el alcance de la
técnica anterior. Los pavimentos conductores están situados entonces
en dos planos paralelos P1 y P2 separados por una distancia D. La
diferencia entre el plano de masa bibanda de la invención y el
plano de masa bibanda de la técnica anterior consiste en que la
superficie conductora de los pavimentos m2 situados en el plano P2
varía en función de la frecuencia. Un pavimento m2 está constituido
en efecto por un elemento plano eléctricamente conductor m2a rodeado
por una banda plana eléctricamente conductora m2b, estando lleno el
espacio que separa la banda m2b del elemento plano m2a de
nanoestructuras unidimensionales verticales NT. A la frecuencia de
resonancia de las nanoestructuras NT, la superficie de un pavimento
m2 es así la suma de la superficie del elemento m2a, de la banda
m2b y del espacio lleno de nanotubos NT que separa el elemento m2a
de la banda m2b. Por el contrario, a frecuencias distintas a la
frecuencia de resonancia de las nanoestructuras, las superficie de
un pavimento m2 es la superficie del único elemento m2a, estando la
banda m2b eléctricamente aislada del resto del circuito.
Las figuras 7-16 ilustran un
ejemplo de procedimiento de fabricación de nanotubos.
La figura 7 ilustra la formación de una capa de
metal o de conductor eléctrico 2 en un substrato dieléctrico 1. El
substrato dieléctrico 1 es elegido en función de los rendimientos
eléctricos deseados. Así, el substrato 1 es, preferiblemente, de
alúmina (SiO_{2}) para unas frecuencias de utilización del orden
de algunos gigahertzios. Sin embargo se pueden utilizar otros
materiales tales como, por ejemplo, el zafiro, el cuarzo, el óxido
de berilio, el dióxido de titanio, el vidrio. El material que
constituye la capa 2 de conductor eléctrico es, por ejemplo, la
plata, el cobre, el oro, el aluminio, el niobio, el molibdeno, el
cromo, el titanio, el tantalio.
La formación de la capa conductora 2 es seguida
del depósito de una capa 3 de resina en la capa conductora 2, y
después, de un grabado de la capa 3 de resina (figura 8) seguida de
un grabado de la capa conductora 2 (figura 9). Los grabados de la
capa 3 de resina y de la capa conductora 2 conducen a liberar una
superficie E del substrato dieléctrico 1 en la que se van a formar
las nanoestructuras unidimensionales (hágase referencia a la figura
9).
Al grabado de la capa conductora 2 le sucede el
depósito de una capa 4 de resina (hágase referencia a la figura
10). El depósito de la capa 4 de resina es seguido por una etapa de
definición de una zona Z en la que las nanoestructuras
unidimensionales van a crecer (hágase referencia a las figuras 11 y
12). La definición de la zona Z se puede hacer, por ejemplo, de dos
maneras diferentes:
- por autoalineamiento iluminando con ayuda de
un rayo ultravioleta R el substrato por su cara trasera (hágase
referencia a la figura 11, el substrato debe entonces ser
transparente a las frecuencias del ultravioleta), o
- con ayuda de una máscara (no representada en
las figuras).
La zona Z una vez definida es grabada (hágase
referencia a la figura 12) y un catalizador 6 es depositado en la
capa 4 de resina y en la superficie E (hágase referencia a la figura
13). El catalizador 6 puede ser, por ejemplo, de Fe/Co, de níquel o
de Fe/Si, depositado por evaporación o por pulverización en un
espesor que puede variar, por ejemplo, de 1 nm a 100 nm.
Se efectúa entonces una retirada de la resina 4
de manera que el catalizador 6 ya no esté presente más que en la
superficie E (hágase referencia a la figura 14).
El catalizador 6 se configura a continuación de
una multiplicidad de terminales plt. Los terminales plt se
obtienen, por ejemplo, con ayuda de técnicas de litografía fina que
permiten la obtención de una red regular de terminales o con ayuda
de técnicas de coalescencia térmica que permiten la obtención de
terminales cuyo tamaño está repartido según una distribución media
alrededor de un valor objetivo (hágase referencia a la figura 15).
Los terminales plt son, por ejemplo, unos elementos cilíndricos de
algunos nanómetros de diámetro.
Las nanoestructuras unidimensionales NT son
realizadas a continuación in situ, por depósito químico en
fase de vapor asistido por plasma, más comúnmente llamado depósito
PECVD (PECVD de Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). El
depósito PECVD es, por ejemplo, un depósito de carbono en fase de
vapor. Las nanoestructuras NT crecen entonces naturalmente, de
forma unidimensional, a partir de terminales plt (hágase referencia
a la figura 16). El diámetro de los terminales determina el de las
nanoestructuras (son casi iguales). Cuanto más dura el depósito
PECVD, más largas son las nanoestructuras. De forma preferente, el
extremo alto de las nanoestructuras está colocado casi al nivel de
la superficie de la capa conductora 2. En efecto, la vibración de
las nanoestructuras es provocada por el campo electromagnético
ligado al desplazamiento de los electrones en el plano conductor 2.
La vibración es máxima cuando el campo es máximo, es decir, cuando
el centro de oscilación de las nanoestructuras está colocado, en
altura, casi en medio del espesor de la capa conductora 2.
En el procedimiento descrito anteriormente, el
substrato 1 presenta una superficie a un solo nivel en el que están
colocadas la capa conductora 2 y las nanoestructuras NT (hágase
referencia a la figura 16). Según otros modos de realización, la
zona del substrato 1 en la que están colocadas las nanoestructuras
no está al mismo nivel en el que está colocada la capa conductora
2. El substrato 1 está entonces o bien realzado (hágase referencia
a la figura 17) o bien rebajado (hágase referencia a la figura 18)
bajo las nanoestructuras. En el caso de un substrato realzado, el
substrato 1 es selectivamente grabado allí donde la capa conductora
2 está destinada a ser depositada. En el caso de un substrato
rebajado, es la zona en la que los nanotubos están colocados la que
es previamente grabada de manera selectiva.
Claims (7)
1. Estructura conductora que comprende al menos
una primera capa conductora plana depositada en una primera cara de
un substrato dieléctrico, estando dotada la primera capa conductora
plana de al menos un borde, caracterizada porque
comprende:
- al menos una segunda capa conductora plana
depositada en la primera cara del substrato dieléctrico, estando
dotada la segunda capa conductora plana de al menos un borde
enfrente del borde de la primera capa conductora plana, y
- un conjunto de nanoestructuras
unidimensionales (NT) que tienen una frecuencia (F_{R}) de
resonancia, teniendo las nanoestructuras unidimensionales un eje
casi perpendicular al plano de las capas conductoras primera y
segunda y estando repartidas, en el substrato dieléctrico, entre el
borde de la primera capa conductora plana y el borde de la segunda
capa conductora plana.
2. Estructura conductora según la reivindicación
1, en la que la segunda capa conductora plana rodea completamente
la primera capa conductora plana.
3. Estructura conductora según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, en la que una segunda cara del substrato
dieléctrico, opuesta a la primera cara, está recubierta de un plano
conductor.
4. Estructura conductora según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en la que las nanoestructuras
unidimensionales son unos nanotubos de carbono.
5. Plano de masa multibandas para antena, que
comprende un substrato dieléctrico (S) recubierto, en una primera
cara, de un conjunto de motivos conductores planos (p1, m2a) y, en
una segunda cara, opuesta a la primera cara, de un plano conductor
(P), estando unidos los motivos conductores planos (p1, m2a) al
plano conductor (P) por medio de orificios metalizados (V) que
atraviesan el substrato dieléctrico (S), caracterizado porque
un motivo conductor plano suplementario (b1, m2b) rodea
completamente cada motivo conductor plano (p1, m2a), estando
separado el motivo conductor plano suplementario, por un espacio,
del motivo conductor plano que rodea, y porque unas nanoestructuras
unidimensionales (NT) que tienen una frecuencia de resonancia están
repartidas, en el substrato dieléctrico, en el espacio que separa
el motivo conductor plano (p1, m2a) del motivo conductor
suplementario (b1, m2b), teniendo las nanoestructuras
unidimensionales (NT) un eje casi perpendicular al plano de los
motivos conductores planos.
6. Plano de masa multibandas según la
reivindicación 5, en el que las nanoestructuras unidimensionales son
unos nanotubos de carbono.
7. Plano de masa multibanda según una de las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque unos pavimentos
eléctricamente conductores (m1) están presentes, en el espesor del
substrato dieléctrico, en un plano (P1) paralelo a los planos de
las caras primera y segunda del substrato dieléctrico y situado
entre dichos planos de las caras primera y segunda, estando al
menos una fracción de un motivo conductor plano suplementario (m2a)
enfrente de al menos una fracción de al menos un pavimento
eléctricamente conductor (m1), uniendo un orificio metalizado cada
pavimento eléctricamente conductor (m1) al plano conductor (P)
situado en la segunda cara del substrato dieléctrico.
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