KR100331047B1 - 정자파장치 - Google Patents

Abstract

정자파장치(10)는, 유전체기판(12)을 포함한다. 유전체기판(12)의 양면에 어드전극과 스트립라인 전극(16), (18)과를 형성하는 것에 의해, 트랜스듀서로서의 마이크로 스트립라인을 형성한다. 스트립라인 전극(16), (18)상에 GGG기판상에 YIG박막을 형성한 페리자성기체(20)를 배치한다. 페리자성기체(20)는 스트립라인전극(16), (18)부분에서 외측으로 향하여 경사하도록 형성된다. 이 페리자성기체(20)를 최소길이로 되도록 설정한다.

Description

정자파장치(靜磁波裝置)

이 발명은 정자파장치에 관한 것으로, 특히 예컨대 필터 등으로 쓰이는 정자파장치에 관한 것이다.

도 7은 종래의 정자파장치의 일례를 나타내는 도해도이다. 정자파장치(1)는 유전체기판(誘電體基板)(2)을 포함한다. 유전체기판(2)의 양면에는, 도8에 니타내는 것 같이, 어스전극(3)과 스트립라인 전극(4)이 형성된다. 이들의 어스전극(3)과 스트립라인 전극(4)에 의해, 트랜스듀서로서의 마이크로 스트립라인이 형성된다. 2개의 스트립라인 전극(4)의 일단은 유전체기판(2)의 단면(端面)을 지나서 어스전극(3)에 접속된다.

그리고, 2개의 스트립라인 전극(4)의 타단이, 각각 입력단 및 출력단으로서 쓰인다. 또한, 스트립라인 전극(4) 위에는 페리자성기체(5)가 배치된다. 페리자성기체(5)는 GGG(가돌리늄-갈륨-가넷) 기판(6)위에 YIG(이트륨-철-가넷) 박막(7)을 형성한 것이다. 그리고, YIG박막-(7)이 스트립라인 전극(4)이 되도록, 페리자성기체(5)가 배치된다.

이와 같이 정자파장치(1)를 사용할 때, 페리자성체(5)에 자계가 인가(印加)되고, 입력 쪽의 스트립라인 전극(4)에 신호가 주어진다. 이 입력신호에 의해 정자파가 여기(勵起)되고, 이 정자파가 YIG박막(7)을 전파한다. 그리고, 전달된 전자파를 수신함에 의해, 출력 쪽의 스트립라인 전극(4)에서 출력신호가 얻어진다. 이 정자파장치(1)에서는 예컨대 도 9에 나타내는 것 같은 대역통과 특성이 얻어진다.

그러나, 종래의 정자파장치는 대형이라, 최근의 소형화의 요청에 응할 수가 없다. 또, 정자파장치가 대형이기 때문에 페리자성기체 등의 재료의 사용량이 많아, 제조코스트가 높아져 버린다.

그러므로, 이 발명의 주된 목적은 소형이고 제조코스트가 낮은 정자파장치를 제공하는 것에 있다.

이 발명은 페리자성기체와 페리자성기체의 주면 상에 간격을 두고 형성되는 2개의 트랜스듀서를 포함하고, 트랜스듀서보다 외측의 페리자성기체 부분을 짧게한 정자파장치이다.

페리자성기체의 단부를 트랜스듀서에 대하여 경사 시키든지, 트랜스듀서의 외측의 페리자성기체 부분에 정자파 흡수체를 도포 함에 의해, 페이자성기체의 단부에서 반사하는 정자파를 감쇠시킬 수가 있다.

이와 같은 구조를 갖고 있으면, 페리자성기체의 트랜스듀서보다 외측의 부분을 종래 보다 짧게 하여도, 특성의 열화가 없는 것이 확인됐다.

이 발명에 의하면, 페리자성기체의 트랜스듀서 보다 외측의 부분을 짧게 할수가 있기 때문에, 정자파장치를 소형화할 수가 있다. 또, 정자파장치를 소형화할 수가 있기 때문에, 페리자성기체 등의 재료의 사용량을 적게 할 수가 있어, 코스트절감을 도모할 수가 있다.

본 발명의 상술의 목적, 기타의 목적, 특징, 국면(局面) 및 이점은 도면을 참조하여 행하는 아래의 실시예의 상세한 설명에서 한층 명백해질 것이다.

도 1은 이 발명의 일 실시예를 나타내는 평면도,

도 2는 도 1에 나타내는 전자파장치의 측면도,

도 3은 도 1에 나타내는 정자파장치의 대역(帶域)통과 특성을 나타내는 그래프,

도 4는 이 발명의 다른 실시예를 나타내는 평면도,

도 5는 도 4에 나타내는 정자파장치의 측면도,

도 6은 이 발명의 정자파장치에 쓰이는 페리 자성기체(磁性基體)의 길이를 설명하기 위한 도해도,

도 7은 종래의 정자파장치의 일례를 나타내는 평면도,

도 8은 도 7에 나타내는 종래의 정자파장치의 측면도,

도 9는 도 7에 나타내는 종래의 정자파장치의 대역통과 특성을 나타내는 그래프.

도 1은 이 발명의 일 실시예를 나타내는 평면도이고, 도 2는 그 측면도이다. 정자파장치(10)는 유전체기판(12)을 포함한다. 유전체기판(12)은 예컨대 유전체세라믹 등의 구형(求刑)판 상으로 형성된다.

유전체기판(12)의 한쪽 주면의 전면에 어스전극(14)이 형성된다. 또한 유전체기판(12)의 다른쪽 주면 상에는, 2개의 스트립라인 전극(16), (18)이 형성된 유전체기판(12)의 다른쪽 주면 상에는, 2개의 스트립라인 전극(16), (18)이 형성된다. 스트립라인 전극(16), (18)은 유전체기판(12)의 대향하는 단부로부터 중앙 방향으로 뻗고, 각각 같은 방향으로 꺾어져 유전체기판(12)의 같은 단부에 유도된다.

그리고, 이 단부에서 유전체기판(12)의 단면을 지나서, 스트립라인 전극(16), (18)이 어스전극(14)에 접속된다. 이들 스트립라인 전극(16), (18)과 어스전극(14) 때문에, 트랜스듀서로서의 마이크로 스트립라인이 형성된다.

스트립라인 전극(16), (18)위에는 페리자성기체(20)가 배치된다. 페리자성기체(20)는 GGG(Gadolinium-Gallium-Garnet)기판(22)을 포함한다. 이 GGG기판(22) 위에 YIG(Yttrium-Iron-Garnel)박막(24)이 형성되어 있다.

그리고, 스트립라인 전극(16), (18)쪽에는 YIG박막(24)쪽이 배치된다. 페리자성기체(20)의 긴쪽 방향의 양단은 각각 경사 하도록 형성된다. 스트립라인전극(16)쪽에는 페리자성기체(20)가 스트립라인 전극(16)부분의 외측단부에서 외측으로 향하여 경사 하도록 형성된다.

즉, 페리자성기체(20)는 길이 방향으로 연장하며, 변 경계부들 및 경계부들사이에서 길이 방향에 대하여 수직하지 않은 방향으로 연장하는 경사진 단부 경계부를 갖는다.

또, 경사진 단부 경계부 각각은 일단이 제1위치에서 페리자성기체(20)의 변경계부중 하나와 교차하고 타단이 제2위치에서 페리자성기체(20)의 변 경계부중 다른 하나와 교차하고, 제1위치는 트랜스듀서(20)의 각 가로 변 상에 위치하고, 제2위치는 트랜스듀서(20)의 각 가로변으로부터 이격되어 있다.

마찬가지로, 스트립라인 전극(18)쪽에서는 페리자성기체(20)가 스트립라인전극(18)부분의 외측단부에서 외측으로 경사 하도록 형성된다. 또한, 예컨대 페리자성기체(20)의 폭방향으로 직류자계가 인가된다. 직류자계는 예컨대 페리자성기체(20)의 폭방향의 양쪽에 영구자석을 배치함에 의해 인가된다.

이 상태에서, 스트립라인 전극(16)에 신호가 입력되면, 스트립라인 전극(16)의 주위에 고주파자계가 발생한다. 이 고주파자계에 의해 정자파가 발생하고, 이 정자파가 표면정자파로서 YIG박막(24)를 전파한다. 그리고, 전달된 표면정자파가 수신되면, 스트립라인 전극(18)에서 출력신호가 얻어진다.

이 정자파장치(10)에서는 페리자성기체(20)의 단부에 경사가 형성돼 있음에 의해, 페리자성기체(20)의 단부에서 반사하는 정자파가 감쇠한다. 따라서, 반사파에 의한 정자파장치(10)의 특성의 열화를 방지할 수 있다.

이 정자파장치(10)에서는 페리자성기체(20)는 스트립라인 전극(16), (18) 부분에서 외측으로 향하여 경사져 있으나, 종래와 같이 스트립라인전극의 외측에 커다란 여유를 취하고 있던 정자파장치에 비하여, 특성의 열화가 적은 것을 알았다.

도 1에 나타내는 정자파장치(10)의 대역통과 특성을 도 3에 나타낸다. 도 3과 도 9를 비교하여도, 거의 동등한 대역통과 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

또, 도 4 및 도 5에 나타낸 것 같이, 페리자성기체(20)의 단부에 경사를 두지 않고서, 스트립라인 전극(16), (18)의 외측부분의 페리자성기체(20)의 아래에 정자파 흡수체(26)를 도포하여도 좋다.

이와 같은 정자파장치(10)에서도, 페리자성기체(20)의 단부에서 반사한 정자파를 감소시킬 수가 있어, 양호한 주파수 특성을 얻을 수가 있다. 또, 스트립라인전극(16), (18)의 외측의 페리자성기체(20)의 부분은 종래의 정자파장치에 비하여 짧게 할 수가 있다.

또한 페리자성기체(20)의 길이는 도 6에 나타내는 것 같이, 스트립라인전극(16), (18)의 외측간의 거리(L)와 반사파를 막는 부분의 길이(K)와의 합계이지만, 길이(K)는 최저 1㎜ 필요한 것을 알았다. 따라서, 페리자성기체(20)의 최소 길이는 L + 2(㎜)이다.

이와 같이, 이 발명에 의하면 페리자성기체(20)의 길이를 필요 최소한으로 하고 있기 때문에, 정자파장치(10)를 소형화할 수가 있다. 또한, 정자파장치(10)를 소형화할 수 있기 때문에, 페리자성기체(20) 등의 재료의 사용량을 최소한으로 억제할 수 있어, 코스트절감을 도모할 수가 있다.

이 발명이 상세히 설명되고 도시되었으나, 그것은 단지 도해 및 일례로서 기재된 것이라, 한정이라고 해석 되서는 안 된다는 것은 명확하며, 이 발명의 정신 및 범위는 첨부된 특허청구범위의 문언에 의해서만 한정된다.

Claims (10)

1. 길이와 폭을 갖는 페리자성기체로서, 상기 길이 방향의 양단에, 두개의 이격된 단부를 각각 갖는 경사부를 갖는 페리자성기체; 및

   상기 페리자성기체의 폭 방향으로 연장하도록 상기 페리자성기체 상에 서로 거리를 두고 형성된 두 개의 트랜스듀서로서, 상기 페리자성기체의 폭방향으로 연장하는 외측 에지를 각각 갖는 두 개의 트랜스듀서를 구비하며,

   상기 경사부 각각에서, 상기 단부 중 하나가 상기 트랜스듀서 각각의 상기 외측 에지 상에 위치하며 상기 단부 중 다른 하나가 상기 트랜스듀서 각각의 상기 외측 에지로부티 거리를 두고 위치한 것을 특징으로 하는 정자파장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 페리자성기체는 GGG(Gadolinium-Gallium-Garnet) 기판 및 상기 GGG 기판 상의 YIG(Yttrium-Iron-Garnel)박막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 정자파장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랜스듀서는 유전체기판의 일면상의 어스전극과 상기 유전체기판의 타면 상의 두 개의 스트립라인 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 정자파장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랜스듀서 각각의 상기 외측 에지와 상기 경사부 각각의 상기 다른 하나의 단부 사이의 거리가 1㎜인 것을 특징으로 하는 정자파장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 각 트랜스듀서의 외측 에지와 상기 각 경사부의 상기 다른 하나의 단부사이의 거리가 1㎜인 것을 특징으로 하는 정자파장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 각 트랜스듀서의 외측 에지와 상기 각 경사부의 다른 하나의 에지 사이의 거리가 1㎜인 것을 특징으로 하는 정자파장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 페리자성기체는 길이 방향으로 연장하며, 변 경계부들 및 경계부들 사이에서 상기 길이 방향에 대하여 수직하지 않은 방향으로 연장하는 경사진 단부 경계부들을 갖고,

   상기 경사진 단부 경계부 각각은 일단이 제1위치에서 상기 페리자성기체의 상기 외측에지인 변 경계부중 하나의 교차하고 타단이 제2위치에서 상기 페리자성기체의 상기 변 경계부중 다른 하나와 교차하고,

   상기 제1위치는 상기 트랜스듀서의 각 가로 변 상에 위치하고, 상기 제2 위치는 상기 트랜스듀서의 각 가로변으로부티 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 정자파장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 트랜스듀서의 상기 가로 변 간에는 공간이 있으며, 상기 페리자성기체는 상기 트랜스듀서의 상기 가로 변 사이의 공간에 따라 세로로 연장하는 것을 특징으로 하는 정자파장치.
9. 제 7 항에 있어서,

   각각의 상기 제2위치와 각각의 상기 트랜스듀서 측 사이의 거리는 1㎜ 것을 특징으로 하는 정자파장치.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 길이 방향에 평행하게 측정된 각각의 상기 제2위치와 각각의 상기 트랜스듀서 사이의 거리는 1㎜인 것을 특징으로 하는 정자파장치.