KR100791227B1 - 단일 주파수 대역 투과/차단용 ｆｓｓ 공간 필터 - Google Patents

단일 주파수 대역 투과/차단용 ｆｓｓ 공간 필터 Download PDF

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KR100791227B1
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Abstract

본 발명은, FSS에 루프 구조를 적용시켜 면적을 줄이고, FSS를 구성하는 루프, 유전체, 도체 등의 기하학적 길이와 두께, 재질, 및 단위셀의 층 수를 조절함으로써 요구되는 필터링 대상 주파수 대역에 대하여 필터링이 가능하도록 하고, 요구되는 필터링 대상 주파수를 중심으로 일정한 주파수 대역폭을 갖도록 한 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터에 관한 것으로,
공간 채움 곡선(space-filling curve) 원리를 이용하여 기하학적으로 얽힌 루프; 상기 루프를 지지하기 위한 기판; 및 상기 루프와 상기 기판으로 이루어진 단일 주기의 단위셀(unitcell)을 갖되, 상기 루프의 기하학적 모양과, 상기 단위셀의 배열 및 주기와, 상기 루프 및 상기 기판의 재질 특성에 따라 원하는 주파수를 선택적으로 투과/반사시킬 수 있도록 구성하며, 최소한의 면적을 차지하면서 상기 루프의 길이를 연장하기 위해, 상기 루프가, 상기 단위 셀의 모든 공간에 대해 좌우 상하가 서로 대칭인 일정한 패턴을 갖도록 구불구불하게 형성되고, 상기 루프가 전체적으로 폐 루프가 되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
에프에스에스(FSS)(Frequency selective surface), 단일 주파수 대역 에프에스에스(FSS) 공간 필터, 단층구조, 적층구조

Description

단일 주파수 대역 투과/차단용 ＦＳＳ 공간 필터{Single frequency band pass/rejection filter using frequency selective surface technique}
도 1 은 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터를 나타낸 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,
도 3a 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,
도 3b 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,
도 3c 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 통과 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,
도 4a 는 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그 에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,
도 4b 는 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 통과 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,
도 5 는 본 발명에 따른 상기 도 3b와 같은 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성을 나타낸 일실시예 설명도,
도 6 은 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성을 나타낸 일실시예 설명도,
도 7a 내지 7c 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 변형 예시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 단위셀 12 : 루프
13 : 기판 31 : 제1 도체
32 : 제1 유전체 33 : 제2 유전체
34 : 제3 유전체 35 : 제2 도체
36 : 제4 유전체 37 : 제5 유전체
38 : 제6 유전체 41 : 제3 도체
42 : 제4 도체 43 : 제7 유전체
44 : 제8 유전체 45 : 제9 유전체
46 : 제10 유전체 47 : 제11 유전체
48 : 제5 도체 49 : 제6 도체
50 : 제12 유전체 51 : 제13 유전체
52 : 제14 유전체 53 : 제15 유전체
54 : 제16 유전체 55 : 제17 유전체
본 발명은 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS(Frequency selective surface) 공간 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 FSS에 루프 구조를 적용시켜 면적을 줄이고, FSS를 구성하는 루프와 유전체 및 도체 등의 기하학적 길이와 두께, 재질, 및 단위 셀의 층 수를 조절함으로써 요구되는 필터링 대상 주파수 대역에 대하여 필터링(투과/차단)이 가능하도록 하고, 요구되는 필터링 대상 주파수를 중심으로 일정한 주파수 대역폭을 갖도록 한 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터에 관한 것이다.
FSS란 원하는 주파수를 선택적으로 투과 혹은 반사시킬 수 있도록 인위적으로 제작된 표면을 의미한다. 이러한 FSS의 주파수 선택적 특성은 도체 또는 개구면(Aperture)을 일정한 주기로 배치함으로써 얻어지며, 이때 FSS에서 한 주기에 해당하는 구조를 '단위셀(Unit cell)'이라 한다.
FSS는 단위셀로 선택한 구조의 기하학적인 모양은 물론이고, 단위셀의 배열 형태 및 주기, 그리고 사용된 유전체 및 도체의 재질 특성에 따라 주파수 응답 특성의 변화가 심하게 된다. 이에 따라 사용자가 원하는 주파수 특성을 얻기 위해서는 FSS에 대한 철저한 이해가 요구되며, 이러한 기반을 바탕으로 FSS의 설계에 대한 다양한 방법들이 제안되고 있다.
본 발명에서는 FSS를 이용하여 원하는 주파수 대역 필터링이 가능한 공간(Spatial) 필터를 설계하고자 한다. 물론, 종래에도 FSS를 이용한 단일 주파수 대역을 필터링하기 위한 다양한 시도가 있었지만, FSS의 성능 향상을 위해서는 단위셀을 구성하는 기하학적 구조가 차치하는 면적이 상대적으로 넓어짐에 따라 단위셀의 면적 역시 증가하여 결과적으로 FSS의 전체 면적이 증가되는 문제점이 있었다. 이러한 FSS의 면적 증가는 좀더 작은 공간만을 허용하는 응용분야에서는 적합하지 않다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, FSS에 루프 구조를 적용시켜 면적을 줄이고, FSS를 구성하는 루프, 유전체, 도체 등의 기하학적 길이와 두께, 재질, 및 단위셀의 층 수를 조절함으로써 요구되는 필터링 대상 주파수 대역에 대하여 필터링이 가능하도록 하고, 요구되는 필터링 대상 주파수를 중심으로 일정한 주파수 대역폭을 갖도록 한 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS(Frequency selective surface) 공간 필터에 있어서, 공간 채움 곡선(space-filling curve) 원리를 이용하여 기하학적으로 얽힌 루프; 상기 루프를 지지하기 위한 기판; 및 상기 루프와 상기 기판으로 이루어진 단일 주기의 단위셀(unitcell)을 갖되, 상기 루프의 기하학적 모양과, 상기 단위셀의 배열 및 주기와, 상기 루프 및 상기 기판의 재질 특성에 따라 원하는 주파수를 선택적으로 투과/반사시킬 수 있도록 구성하며, 최소한의 면적을 차지하면서 상기 루프의 길이를 연장하기 위해, 상기 루프가, 상기 단위 셀의 모든 공간에 대해 좌우 상하가 서로 대칭인 일정한 패턴을 갖도록 구불구불하게 형성되고, 상기 루프가 전체적으로 폐 루프가 되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 FSS 단위셀의 면적을 줄이기 위하여 루프 구조를 제안하였다. 따라서, 본 구조를 이용하여 전체적인 FSS의 제조 면적을 줄이는 것이 가능하여 상대적으로 좁은 면적을 요구하는 응용분야에서도 효과적인 필터링(투과/차단)이 가능하다. 아울러, 본 발명의 FSS는 전자파의 편파(polarization)에 대한 영향이 없으며, 필터링이 필요한 대역의 주파수에서 정확하게 주파수를 차단할 수 있다.
상술한 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단하는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터는, 기하학적으로 복잡하게 얽힌 루프(공간 채움 곡선(spare-filling curve) 원리를 이용하여 최소한의 면적을 차지하게 끔 길이를 늘림)(12)로 이루어진 단위셀(11)의 배열로 구성된다. 다시 말해, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 루프 구조는 최소한의 면적을 차지하면서 루프의 길이를 연장하기 위해, 일정 너비(w)를 갖고, 단위 셀의 모든 공간을 활용하여 형성될 수 있도록 좌우 상하가 대칭되는 일정한 패턴으로 구불구불하게 형성하고, 전체적으로 폐 루프가 되도록 형성한 것이다.
도 2 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 세부구조 및 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀은, 복잡하게 얽힌 루프(12) 및 루프(12)를 받치기 위한 기판(13)을 포함한다. 특히, 루프(12)와 기판(13)은 투과/차단용 FSS 공간 필터의 필터링 역할에 따라 그 재질이 결정된다. 즉, 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단(저지) 필터로 동작할 경우, 루프(12)는 도체로, 기판(13)은 유전체로 이루어진다. 반면에 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 투과(통과) 필터로 동작할 경우, 루프(12)는 유전체로, 기판(13)은 도체로 이루어진다.
다만, 도 2에 도시된 단위셀(11)의 각 파라미터에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3a 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다.
도 3a를 참조하여, 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀의 측단면을 살펴보면, 루프(12)와 그를 받치고 있는 기판(13)으로 이루어진다.
도 3b 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다. 전술한 바와 같이, 투과/차단용 FSS 공간 필터를 대역 차단(저지) 필터로 사용하는 경우, 루프는 도체(31)로, 기판 중 일부가 유전체(33)로 구성된다.
도 3b를 참조하여, 대역 차단 필터로 동작할 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 측단면을 살펴보면, 두께가 t이고 너비가 W인 제1 도체(31)의 너비 측면의 일측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00001
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00002
인 제1 유전체(32)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00003
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00004
인 제3 유전체(34)와 맞닿아 있으며, 그리고 두께가 t이고 너비가 W인 제1 도체(31)의 두께 양측면이 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00005
인 제2 유전체(33)와 맞닿아 있는 형태로 이루어진다.
즉, 도 3b와 같이 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차 단(저지) 필터로 동작하는 경우에 있어서, 기판의 유전체(33)가 루프에 해당하는 도체(31) 전체를 덮도록 설계할 수 있다.
도 3c 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 통과 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다. 전술한 바와 같이, 투과/차단용 FSS 공간 필터를 대역 투과(통과) 필터로 사용하는 경우, 루프는 유전체(37)로, 기판 중 일부가 도체(35)로 구성된다.
도 3c를 참조하여, 대역 통과 필터로 동작할 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 측단면을 살펴보면, 두께가 t인 제2 도체(35)의 너비 측면의 일측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00006
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00007
인 제4 유전체(36)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00008
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00009
인 제6 유전체(38)와 맞닿아 있으며, 그리고 두께가 t인 제2 도체(35)의 두께 양측 면이 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00010
이고 너비가 W인 제5 유전체(37)와 맞닿아 있는 형태로 이루어진다.
도 4a 는 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다.
도 4a를 참조하여, 대역 차단 필터로 동작할 경우의 적층구조인 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀의 측단면을 살펴보면, 두께가 t이고 너비가 W인 제3 도체(41)의 너비 측면의 일측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00011
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00012
인 제7 유전체(43)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00013
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00014
인 제9 유전체(45)와 맞닿아 있으며, 그리고 두께가 t이고 너비가 W인 제3 도체(41)의 두께 양측 면이 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00015
인 제8 유전체(44)와 맞닿아 있다[제1 적층 구조]. 또한, 제2 적층 구조를 살펴보면, 두께가
Figure 112006041133855-pat00016
이고 너비가 W인 제4 도체(42)의 너비 측면의 일측은 제9 유전체(45)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00017
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00018
인 제11 유전체(47)와 맞닿아 있으며, 두께가
Figure 112006041133855-pat00019
이고 너비가 W인 제4 도체(42)의 두께 양측 면이 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00020
인 제 10 유전체(46)와 맞닿아 있는 형태로 이루어진다.
도 4b 는 본 발명에 따른 적층구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 통과 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다.
도 4b를 참조하여, 대역 통과 필터로 동작할 경우의 적층구조인 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀의 측단면을 살펴보면, 두께가 t인 제5 도체(48)의 너비 측면의 일측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00021
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00022
인 제12 유전체(50)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00023
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00024
인 제 14 유전체(52)와 맞닿아 있으며, 그리고 두께가 t인 제5 도체(48)의 두께 양측 면이 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00025
이고 너비가 W인 제13 유전체(51)와 맞닿아 있다[제1 적층 구조]. 또한, 제2 적층 구조를 살펴보면, 두께가
Figure 112006041133855-pat00026
인 제6 도체(49)의 너비 측면의 일측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00027
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00028
인 제15 유전체(53)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가
Figure 112006041133855-pat00029
이고 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00030
인 제17 유전체(55)와 맞닿아 있으며, 두께가
Figure 112006041133855-pat00031
인 제6 도체(49)의 두께 양측 면이 상대유전율이
Figure 112006041133855-pat00032
이고 너비가 W인 제16 유전체(54)와 맞닿아 있고, 제14 유전체(52)의 너비 측면과 제15 유전체(53)의 너비 측면이 맞닿아 있는 형태로 이루어진다.
상기 도 4a 및 도 4b와 같은 방식의 적층구조로 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터를 설계할 경우, 상기 도 3a 및 도 3b와 같은 방식의 구조에 비춰볼 때, 보다 넓은 대역폭을 갖는 필터로 동작 가능하다. 다만, 상기 도 4a 및 도 4b에서는 2층의 적층 구조를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단일셀을 2층 이상의 다층으로 배열하여, 필터링 주파수를 중심으로 일정한 대역폭을 갖도록 설계 가능함은 자명하다.
도 5 는 본 발명에 따른 상기 도 3b와 같은 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성을 나타낸 일실시예 설명도로서, 단층구조일 경우 대역 차단(저지) 필터로 동작할 때의 주파수 특성을 보여준다.
도 5에서 상기 도 3b와 같은 구조일 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대 역 FSS 공간 필터가 1.8GHz를 중심주파수로 하는 대역 차단 필터로 동작하도록 설계된 경우의 주파수 특성을 나타낸다. 도 2 및 도 3b에 도시된 설계 파라메터들은 하기의 [표 1]과 같다.
Figure 112006041133855-pat00033
상기의 [표 1]에서,
Figure 112006041133855-pat00034
은 상기 도 3b와 같은 구조에서 제3 유전체(34)의 상대유전율을 의미한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 도 3b와 같은 구조일 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성은 전체 루프의 길이를 변화시킴으로써 조정이 가능하다. 즉, 루프의 길이가 길어지면 차단 주파수는 낮아지고, 반대로 루프의 길이가 짧아지면 차단 주파수는 올라간다. 이러한 루프의 길이는 상기 [표 1]의 파라메터 "a", "W" 등을 변화시킴으로써 조정이 가능하다.
도 6 은 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성을 나타낸 일실시예 설명도로서, 적층 구조일 경우 대역 차단(저지) 필터로 동작할 때의 주파수 특성을 보여준다.
도 6에서는 2층으로 적층되어 상기 도 4a와 같은 구조일 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 일정한 차단 대역폭을 갖으며 대역 차단 필터로 동작하도록 설계된 경우의 주파수 특성을 나타낸다. 도 2 및 도 4a에 도시된 설계 파라메터들은 하기의 [표 2]와 같다.
Figure 112006041133855-pat00035
상기 [표 2]에서, 파라메터 "Sc"는 상기 도 4a의 제3 도체(41)의 패턴에 대한 제1 도체(31)의 패턴의 스케일 팩터를 의미한다. 즉, 제1 도체(31)의 패턴의 두께를 제외한 크기는 제3 도체(41)의 패턴의 크기에 "Sc"를 곱한 것과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 적층구조일 경우 대역 차단 필터로 동작하는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성에서 대략 1.4GHz~1.9GHz에 해당하는 400MHz 대역폭은 투과 계수가 -20dB 인 필터링 대역폭으로 볼 수 있다. 이러한 필터링 대역폭은 스케일 팩터 "Sc", 패턴 사이의 두께(도 4a에서
Figure 112006041133855-pat00036
, 도 4b에서
Figure 112006041133855-pat00037
,
Figure 112006041133855-pat00038
), 그리고 전체 패턴의 길이(도 2의 루프(12)의 길이) 및 사용된 유전체의 유전율 등에 의해 결정된다.
상기 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀(11)은 공간 채움 곡선(spare-filling curve) 원리를 이용하여 기하학적으로 구현 가능하다(도 7a 내지 7c 참조).
도 7a 내지 7c는 공간 채움 곡선(spare-filling curve) 원리를 이용하여 단위셀의 기하학적 구조를 점진적으로 복잡하게 구현한 것이다. 단, 도 7c는 상기 도 2에서 보인 단위셀 구조와 동일한 형상을 나타낸 것이다.
아울러, 최소한의 면적을 차지하게 끔, 도 7c의 단위셀 구조 보다 복잡한 형태로 변형 가능함에 유의하여야 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, FSS에 루프 구조를 적용시켜 면적을 줄이고, FSS를 구성하는 루프, 유전체, 도체 등의 기하학적 길이와 두께, 재질, 및 단위셀의 층 수를 조절함으로써 요구되는 필터링 대상 주파수 대역에 대하여 필터링이 가능하도록 하고, 요구되는 필터링 대상 주파수를 중심으로 일정한 주파수 대역폭을 갖도록 하여, 효율적인 공간사용을 바탕으로 종래의 FSS 필터와 비교하여 좁은 면적의 공간에서도 우수한 필터링 성능을 가질 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS(Frequency selective surface) 공간 필터에 있어서,
    공간 채움 곡선(space-filling curve) 원리를 이용하여 기하학적으로 얽힌 루프;
    상기 루프를 지지하기 위한 기판; 및
    상기 루프와 상기 기판으로 이루어진 단일 주기의 단위셀(unitcell)을 갖되,
    상기 루프의 기하학적 모양과, 상기 단위셀의 배열 및 주기와, 상기 루프 및 상기 기판의 재질 특성에 따라 원하는 주파수를 선택적으로 투과/반사시킬 수 있도록 구성하며,
    최소한의 면적을 차지하면서 상기 루프의 길이를 연장하기 위해, 상기 루프가, 상기 단위 셀의 모든 공간에 대해 좌우 상하가 서로 대칭인 일정한 패턴을 갖도록 구불구불하게 형성되고, 상기 루프가 전체적으로 폐 루프가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 루프의 길이와 두께 및 재질을 변경하는 것에 의해 필터링 중심 주파수가 튜닝되는 것을 특징으로 하는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위셀이 다층 구조로 형성되고, 스케일 팩터(scale factor), 패턴 사이의 두께, 전체 패턴의 길이 및 사용된 유전체의 유전율, 단위셀의 층 수를 조정하여, 필터링 대역폭이 소정 대역폭 이상으로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터.
  5. 제 1 항과 제 2 항과 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 FFS 공간 필터를 대역 차단(저지) 필터로 구성하기 위하여,
    상기 루프가 도체이고, 상기 기판이 유전체로 구성되는 것을 특징으로 하는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 루프의 길이가 길어지면 차단 주파수가 낮아지고, 상기 루프의 길이가 짧아지면 차단 주파수가 증가하는 것을 특징으로 하는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터.
  7. 제 1 항과 제 2 항과 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 FFS 공간 필터를 대역 투과(통과) 필터로 구성하기 위하여,
    상기 루프가 유전체이고, 상기 기판이 도체로 구성되는 것을 특징으로 하는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9960860B2 (en) 2015-02-16 2018-05-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Cover accessory including electromagnetic wave suppression function for wireless communication device
KR101880439B1 (ko) 2017-04-25 2018-07-20 공주대학교 산학협력단 지그소 퍼즐 개념을 도입한 주파수 선택구조
KR102232164B1 (ko) 2020-01-16 2021-03-25 공주대학교 산학협력단 신장가능한 주파수 선택구조
KR20240092997A (ko) 2022-12-15 2024-06-24 국방과학연구소 구면 주파수 선택 표면 구조체 및 이를 포함하는 구면 대역 투과 필터

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130037948A (ko) 2011-10-07 2013-04-17 한국전자통신연구원 전자파 저감 투명 필름의 제조 방법 및 전자파 저감 투명 필름
KR101504326B1 (ko) * 2014-02-05 2015-03-19 공주대학교 산학협력단 다층 인쇄 회로 기판의 주파수 선택 표면 구조

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004112668A (ja) 2002-09-20 2004-04-08 Toshiba Corp 共振器及びフィルタ
JP2005045634A (ja) 2003-07-24 2005-02-17 Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd 分布定数結合器および帯域通過フィルタ
JP2005109951A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Sony Corp 共振器および誘電体フィルタ
JP2005198241A (ja) 2003-12-12 2005-07-21 Sony Corp フィルタ回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004112668A (ja) 2002-09-20 2004-04-08 Toshiba Corp 共振器及びフィルタ
JP2005045634A (ja) 2003-07-24 2005-02-17 Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd 分布定数結合器および帯域通過フィルタ
JP2005109951A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Sony Corp 共振器および誘電体フィルタ
JP2005198241A (ja) 2003-12-12 2005-07-21 Sony Corp フィルタ回路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9960860B2 (en) 2015-02-16 2018-05-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Cover accessory including electromagnetic wave suppression function for wireless communication device
KR101880439B1 (ko) 2017-04-25 2018-07-20 공주대학교 산학협력단 지그소 퍼즐 개념을 도입한 주파수 선택구조
KR102232164B1 (ko) 2020-01-16 2021-03-25 공주대학교 산학협력단 신장가능한 주파수 선택구조
KR20240092997A (ko) 2022-12-15 2024-06-24 국방과학연구소 구면 주파수 선택 표면 구조체 및 이를 포함하는 구면 대역 투과 필터

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