KR100219277B1

KR100219277B1 - Plate type super conductor

Info

Publication number: KR100219277B1
Application number: KR1019920005272A
Authority: KR
Inventors: 이해영
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1992-03-30
Filing date: 1992-03-30
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR930020490A

Abstract

최대사용전류를 크게 향상시킬 수 있는 판형초전도체회로의 구조에 관한 것으로, 초전도체 형성영역에서 초전도체의 전류분포중 전류분포가 가장 강한부분 근처에 상기 초전도체 대신 일반도체를 초전도체와 연장해서 일체화시킨 것이다.The present invention relates to a structure of a plate-shaped superconductor circuit capable of greatly improving the maximum current. The superconductor is integrated with a superconductor instead of the superconductor in the superconductor forming region near the strongest current distribution in the current distribution of the superconductor.

일반도체를 전류가 강한 부분에 사용하는 것에 의해 초전도체회로의 최대 임계전류의 향상이 도모되며, 특히 필터, 안테나, 공진자 등의 고전류 및 고효율 판형초전도체회로에 적용 가능하다.The use of a common conductor in a portion with a strong current improves the maximum critical current of the superconductor circuit, and is particularly applicable to high current and high efficiency plate type superconductor circuits such as filters, antennas, and resonators.

Description

Structure of Plate Superconductor Circuit

제1도는 종래의 대표적인 마이크로스트립(Microstrip) 선로의 단면 구조도.1 is a cross-sectional structural view of a typical representative microstrip line.

제2도는 본 발명 실시예에 따른 마이크로스트립 선로의 단면 구조도.2 is a cross-sectional structural view of a microstrip line according to an embodiment of the present invention.

제3도는 본 발명을 적용한 코플레너도파관 선로의 단면 구조도.3 is a cross-sectional structural view of a coplanar waveguide line to which the present invention is applied.

제4도는 본 발명을 적용한 코플레너스트립 선로의 단면 구조도.4 is a cross-sectional structural view of a coplanar strip line to which the present invention is applied.

제5도는 본 발명의 마이크로스트립을 이용한 패치(Patch)안테나의 구조도.5 is a structural diagram of a patch antenna using the microstrip of the present invention.

제6도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로스트립 선로의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a microstrip line according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 기판 2 : 초전도체1 substrate 2 superconductor

3 : 일반도체3: General conductor

본 발명은 초전도체회로에 관한 것으로, 특히 최대 사용전류를 크게 향상시킬 수 있는 판형초전도체회로의 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to superconductor circuits, and more particularly to a structure of a plate superconductor circuit capable of greatly improving the maximum current used.

현재 초전도성을 나타내는 물질인 초전도체를 사용하는 분야가 넓어지고 있으며, 특히, 코플레너도파관선로, 코플레너스트립선로, 마이크로스트립선로 등 판형초전도체회로에 많이 이용되고 있다.Currently, the field of using a superconductor, which is a superconducting material, has been widened. In particular, it is widely used in plate-type superconductor circuits such as coplanar waveguide lines, coplanar strip lines, and microstrip lines.

판형초전도체회로는 제1도에 대표적으로 나타낸 마이크로스트립선로와 같이 기판(1)상에 필름형태로 도포한 후 회로를 형성시킨 것으로, 이와 같은 종래의 구조는 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 전류가 선로의 좌, 우 끝에 집중되므로 일정한 전송전류에서 좌, 우 끝의 전류밀도가 초전도체(2)의 최대임계전류밀도를 초과할 수 있게 된다.The plate-type superconductor circuit is formed by applying a film on the substrate 1 and forming a circuit like the microstrip line shown in FIG. 1. The conventional structure has a current line as shown in the drawing. Because the concentration is concentrated at the left and right ends, the current density at the left and right ends may exceed the maximum critical current density of the superconductor 2 at a constant transmission current.

이와 같이 최대임계전류밀도를 초과한 부분에서 초전도체(2)는 손실이 많은 일반도체(제1a도)로 변하게 되고, 이에 따라 선로의 특성이 크게 저하되는 문제점을 갖고 있었다. 이러한 현상은 계속해서 선로의 중간부분까지 진행되어, 결국 회로의 전송을 할 수 없게된다.As described above, the superconductor 2 becomes a lossy general conductor (FIG. 1a) at the portion exceeding the maximum critical current density, and thus has a problem in that the characteristics of the line are greatly reduced. This phenomenon continues to the middle of the track, resulting in a loss of circuit transmission.

상술한 바와 같이 회로의 선로에서 전류분포가 균일하지 않아 초전도체 고유의 최대사용전류를 넘어서는 경우 초전도체는 손실이 많은 도체로 변하게 되므로 회로의 성능이 크게 저하되고 일정회로에서 최대사용가능한 전류가 크게 제한을 받게 된다.As described above, if the current distribution is not uniform in the circuit line, and the maximum current inherent in the superconductor is exceeded, the superconductor becomes a lossy conductor, so the performance of the circuit is greatly degraded and the maximum usable current in the circuit is greatly limited. Will receive.

본 발명의 목적은 일정하지 않은 전류중 전류의 세기가 큰 지점에 일반도체를 사용하여 최대사용전류를 크게 향상시킨 판형초전도체회로의 구조를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a structure of a plate-shaped superconductor circuit which greatly improves the maximum use current by using a general conductor at a point where the current intensity is large among non-uniform currents.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 기판상에 초전도체가 필름형태로 도포되는 판형초전도체회로에 있어서, 상기 초전도체 형성 영역에서 상기 초전도체의 전류 분포중 전류분포가 가장 강항부분 근처에 상기 초전도체 대신 일반도체를 상기 초전도체와 연장해서 일체화시킨 판형초전도체회로의 구조에 있다.In the plate superconductor circuit in which the superconductor is applied in the form of a film on a substrate, the current distribution of the current distribution of the superconductor in the superconductor forming region is placed instead of the superconductor near the strongest portion. The superconductor circuit extends and integrates a general conductor with the superconductor.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 따른 마이크로스트립선로의 단면도로서, 제1도와 동일부호는 동일 재질을 나타낸다.2 is a cross-sectional view of a microstrip line according to the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same materials.

도시한 바와 같이 전류분포가 강한 좌, 우부분 즉, 종래 기술에서 초전도체가 연장되어 있는 부분에 일반도체(3)를 마련시키는데, 일반도체(3)의 임계전류밀도가 매우 크므로 전류밀도가 강한 부분에는 일반도체(3)를 사용하고 나머지부분에는 초전도체(2)를 사용한다.As shown in the drawing, the general conductor 3 is provided on the left and right portions of the current distribution where the superconductor is extended, and the current density is strong because the critical current density of the general conductor 3 is very large. In the part, the general conductor (3) is used, and in the rest, the superconductor (2) is used.

이에 따라 선로 손실이 매우 적게되고 임계전류가 큰 회로를 구성시킬 수 있게 된다.This makes it possible to construct a circuit with very low line loss and a large critical current.

즉, 전류분포가 강한 좌, 우 부분에 일반도체(3)를 사용하여 초전도체가 손실이 많은 도체로 전환되는 것을 막고 전류밀도가 낮은 중간의 넓은 부분을 초전도체(2)로 사용한다. 결국, 총전류가 높은 상태에서도 손실이 매우 작은 전송을 가능하게 한다.That is, the general conductor 3 is used in the left and right portions having strong current distribution to prevent the superconductor from being converted into a lossy conductor and the middle wide portion having a low current density is used as the superconductor 2. As a result, transmissions with very low losses are possible even at high total currents.

제2도는 코플레너도파관선로에 적용한 경우이며, 제3도는 도파관선로에 적용한 경우를 각각 나타낸 도면으로 초전도체(2)의 양끝, 즉 전류분포가 강한 부분에 일반도체(3)를 형성시킨 것이다.FIG. 2 is a case where the coplanar waveguide line is applied, and FIG. 3 is a case where the waveguide line is applied to the waveguide line, respectively. FIG.

제4도는 본 발명의 마이크로스트립을 이용한 패치안테나를 나타낸 도면으로 초전도체(2)를 일반도체(3)가 감싸고 있는 형상을 갖는다.4 is a diagram showing a patch antenna using the microstrip of the present invention having a shape in which the general conductor 3 surrounds the superconductor 2.

한편, 본 발명을 제6도에 도시한 바와 같이 초전도체(2)를 일반도체(3)가 덮은 형상으로 만들 수도 있다.On the other hand, as shown in FIG. 6, the superconductor 2 may be made into a shape covered by the general conductor 3.

이것은 표면의 두께와 평면 상태가 불균일해지므로 여러층을 이용할 경우 복잡하게 되지만, 일반도체(3)를 도포한 후 불필요한 부분만 간단히 제거시킬 수 있으므로 제조가 용이한 잇점을 가진다.This becomes complicated when multiple layers are used because the thickness and the planar state of the surface become uneven. However, since the unnecessary portion can be simply removed after the general conductor 3 is applied, it is easy to manufacture.

이와 대비되는 제2도의 구조는 제6도의 구조보다 제조상 공정이 복잡하다. 초전도체(2)의 좌, 우에만 일반도체를 사용하는 것으로 표면상태가 얇으며 판형을 유지하여 여러층의 회로를 사용할 때 유리한 잇점을 가진다.In contrast, the structure of FIG. 2 is more complicated in manufacturing process than that of FIG. The general conductor is used only on the left and right sides of the superconductor 2, and the surface state is thin and the plate shape is maintained, which is advantageous when using multiple layers of circuits.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 일반도체를 전류가 강한 부분에만 사용하여 초전도체회로의 최대임계전류의 향상을 도모할 수 있으며, 특히 필터, 안테나, 공진자(Resonator)의 고전류및 고효율 판형초전도체회로에 적용해서 우수한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to improve the maximum critical current of the superconductor circuit by using a general conductor only in a portion having a strong current. It can be applied to the excellent effect.

Claims

In a plate type superconductor circuit in which a superconductor is applied in the form of a film on a substrate, a general conductor is integrated with the superconductor instead of the superconductor in a region where the superconductor is formed, near the strongest current distribution in the current distribution of the superconductor. Structure of plate type superconductor circuit.

The structure of a plate type superconductor circuit according to claim 1, wherein the general conductor is formed only at both ends of the superconductor.

The structure of claim 1, wherein the general conductor covers the superconductor and extends both ends of the superconductor.