KR101036051B1 - 동조 가능한 마이크로파 장치 - Google Patents

동조 가능한 마이크로파 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101036051B1
KR101036051B1 KR1020067013110A KR20067013110A KR101036051B1 KR 101036051 B1 KR101036051 B1 KR 101036051B1 KR 1020067013110 A KR1020067013110 A KR 1020067013110A KR 20067013110 A KR20067013110 A KR 20067013110A KR 101036051 B1 KR101036051 B1 KR 101036051B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
microwave
integrated circuit
substrate
circuit device
metal layer
Prior art date
Application number
KR1020067013110A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070012332A (ko
Inventor
스파르탁 게보르지안
토마스 레윈
단 쿠이렌스티에르나
Original Assignee
텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍) filed Critical 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
Publication of KR20070012332A publication Critical patent/KR20070012332A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101036051B1 publication Critical patent/KR101036051B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H01P1/20327—Electromagnetic interstage coupling
    • H01P1/20354—Non-comb or non-interdigital filters
    • H01P1/20372—Hairpin resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08—Microstrips; Strip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/18—Phase-shifters
    • H01P1/181—Phase-shifters using ferroelectric devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/2005—Electromagnetic photonic bandgaps [EPB], or photonic bandgaps [PBG]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/18—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type built-up from several layers to increase operating surface, i.e. alternately conductive and dielectric layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/04—Coupling devices of the waveguide type with variable factor of coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips
    • H01P5/185—Edge coupled lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08—Strip line resonators
    • H01P7/082—Microstripline resonators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08—Strip line resonators
    • H01P7/088—Tunable resonators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Abstract

본 발명은 마이크로파/집적 회로 장치(11) 및 기판(6)을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치(10)에 관한 것이다. 그것은 상기 마이크로파/집적 회로 장치 및 상기 기판 사이에 배열된 적층을 포함하는데, 상기 적층은 접지 평면으로서 작용하고, 그것은 적어도 하나의 규칙적이거나 불규칙하게 패턴화된 제 1 메탈 층(1), 적어도 하나의 제 2 메탈층(3), 적어도 하나의 동조 가능한 강유전성 필름층(2)을 포함하고, 이로써 상기 층들이 배열되어 상기 강유전성 필름층(2)이 제 1 메탈층(1) 및 제 2 메탈층(3) 사이에 제공된다.
마이크로파 장치, 마이크로파/집적 회로 장치, 메탈층, 강유전성 필름층

Description

동조 가능한 마이크로파 장치{TUNABLE MICROWAVE ARRANGEMENTS}
본 발명은 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이와 같은 마이크로파 장치를 동조시키는 방법에 관한 것이다.
개선된 마이크로파 통신 시스템에서, 구성 부품에 대한 요구는 예컨대, 성능 및 기능이 고려되는 한 점점 높아지고 있다. 기능, 재구성, 유연성 및 적응성이 중요한 이슈이다. 제조 비용 또한 중요한 이슈이다. 다른 중요한 요소는 가능한 작게 다양한 마이크로파 구성 요소를 만들기 위한 요건이다.
그러므로 구성 요소의 만들기 위한, 새롭고 더 양호한 물질을 찾기 위한 많은 노력이 있다. 다른 중요한 이슈는 디자인 방법에 관한 것이며, 기존 방법을 세련되게 하고, 새롭고 개선된 디자인 방법을 설정하기 위한 많은 연구가 행해지고 있다.
또한 포토닉 밴드갭 크리스탈(photonic bandgap crystals)이라 칭해지는, 최근 전자기 대역 간격(Electromagnetic BandGap: EBG) 크리스탈은 특히 개선된 성능을 제공하기 위한 목적으로 마이크로파 장치 및 마이크로 시스템의 디자인이 제안되었다. 이것은 예컨대, 2001년, Innovative Periodic Antennas, Photonic Bandgap, Fractal and Frequency Selective structures (WPP-185), 5-10 페이지의 24th ESTEC Antenna Workshop에서 " PBG Evaluation for Base Station Antennas"에서 논의된다.
그것은 예컨대, 2002년, D.Sievenpiper, I.Schaffner에 의한 Electronics Letters, Vol. 38, no. 21, pages 1237-1238, "Beam Steering microwave refector based on electrically tunable impedance surfaces"에서, 표면파의 억제가 고려되는한 EBG FSS(Frequency selective surfacer)를 갖는 마이크로스트립 장치는 개선된 성능을 제공한다고 기술되고 있다. 이런 동일한 문서에서, 반도체 버랙터들을 사용하는 EBG 크리스탈의 동조 가능성에 초점이 맞춰진다. 그러나 실제로 어떤 이유로 접지 평면으로서 이러한 유형의 동조 가능한 EBG 크리스탈을 사용할 수 없다. 반도체 다이오드의 사용이 디자인을 비싸게 하는 것이 하나의 이유이다.
다른 이유는 EBG 크리스탈의 크기가 이 마이크로파의 파장 길이와 비교되어, 어떤 마이크로파 장치(에컨대, 마이크로스트립 필터)에서 접지 평면으로써 EBG 크리스탈을 사용할 수 없도록 하기 때문이다. 또한, 동조 DC 전압은 최상부 마이크로스트립 회로에 인가될 수 있다.
그러나 동조 DC-전압 공급기는 마이크로파가 DC 공급기로 들어가는 것을 막기 위해서 감결합 회로(decoupling circuits)를 필요로한다. DC 공급기가 마이크로파 구성 요소(예컨대, 마이크로스트립)에 전달되도록 하는 것이 가능해야만 한다. 그러나 이와 같은 감결합 회로는 전체 마이크로파 장치/회로를 복잡하게 한다. 게다가, 종종 그들은 장치를 위험하게 할 수 있는 고압을 필요로 하며, 다른 구성 요소는 이러한 고압에 취약할 수 있다.
감결합 회로에 관련된 문제를 극복하기 위한 한 방법은 장치의 최상부 표면으로부터 최하부 표면으로 제어되는 구성 요소를 이동하도록 하는 것일 수 있다. 그러나 이것은 일부 애플리케이션에 대해 복잡하고 불편할 수 있다.
그러므로 높은 성능을 가지며 유연한, 처음에 언급된 마이크로파 장치가 필요로 된다. 또한, 저렴하고 디자인 및 가공이 용이한 마이크로파 장치가 필요로 된다. 또한, 적응 가능하고 재배열 가능한 마이크로파 장치가 필요로 된다. 특히 고압을 필요로 하는 복잡하고 위험한 감결합 회로를 거의 또는 전혀 필요로 하지 않고 동조 가능한 장치가 필요로 된다. 더 특별하게, 예컨대, 고압 감결합 회로를 필요로 하지 않고 접지 평면으로써 전자기 밴드갭 크리스탈을 취할 수 있는 이점이 있는 마이크로파 장치가 필요로 된다. 소형으로 만들어지며, 동조가 용이하며, 예컨대, 최신 마이크로파 통신 시스템 및 레이더 시스템 내에서 (GHz이상의) 고주파수 애플리케이션을 위해 사용될 수 있는 마이크로파 장치가 또한 필요로 된다. 이러한 장치를 동조시키는 방법이 또한 필요로 된다.
그러므로 처음에 언급된 마이크로파 장치가 제공되는데, 이는 상기 마이크로파 집적 회로 장치 및 상기 기판 사이에 배치된 적층 구조를 포함하며, 적층 구조는 접지 평면의 역할을 한다. 이는 적어도 하나의 규칙적이거나 불규칙하게 패턴화된 제1 메탈층, 적어도 하나의 제2 메탈층 및 적어도 하나의 동조 가능한 강유전성 필름층을 포함한다. 상기 층들은 강유전성 필름층이 제1 메탈층 및 제2 메탈층 사이에 제공되도록 배열된다.
바람직하게는, 패턴화된 제 1 메탈층(들)이 전자기 밴드갭 크리스탈 구조를 포함한다. 강유전성 필름층(들)은 일부 구현에서 패턴화될 수 있다. 그러나 다른 구현에서는 강유전성 필름층(들)이 동질이며(homogeneous), 즉 패턴화되지 않는다.
제 2 메탈층(들)이 동질일 수 있는데, 즉 패턴되지 않지만, 또한 패턴될 수도 있다. 그래서 (만약에 패턴화된다면) 강유전성 층과 다르게 패턴화될 수 있거나 동일한 방법으로 패턴화될 수 있다. 또한, 이는 제1 메탈층과 다르게 또는 유사하게 패턴화될 수 있다. 이러한 애플리케이션에서 어떤 규칙적이거나 불규칙한 패터닝은 팬턴화에 의한 것이다. 이는 줄무늬, (하나 이상의) 정사각형, 직사각형, 타원, 원형 등을 포함한다.
제 2 메탈층(들)은 특히 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 임의의 다른 적합한 금속을 포함한다.
강유전성 필름층은 티탄산 스트론튬(SrTiO3), 바륨 스트론튬 티타네이트(bax Sr1-xTiO3) 또는 유사한 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
접지 평면 구조는 동조 가능하며, DC 전압을 동조시키기 위해서 제 1 메탈층 및 제 2 메탈층 사이에 적용된다. 부가적인 제 1 및 제 2 층들, 즉 다층 구조가 존재한다면, 임의의 적절한 제 1 및 제 2층을 동조시키기 위한 목적으로 선택될 수 있다.
마이크로파/집적 회로 장치의 동조는 특히 전체 장치에 어떠한 감결합 회로도 필요로 하지 않고, 접지 평면의 동조를 통해 성취된다.
DC 바이어싱 (동조) 전압의 애플리케이션을 통해서, 강유전성 필름 유전 상수가 영향을 받아, 바람직하게는 (예컨대, BCB의) 유전체가 내재된, 접지 평면 상에 배열된 장치 또는 구성 요소를 동조시킨다.
마이크로파 회로는 마이크로스트립 라인 또한 결합형 마이크로스트립 라인을 포함할 수 있다. 또한, 그것은 (임의의 적합한 형태, 정사각형, 원형, 직사각형 등의) 패치 공진기를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 마이크로파 회로는 인턱터 코일을 포함한다. 또한, 그것은 일반적으로 마이크로파 전송 라인 또는 예컨대, 동일 평면상의 스트립 라인 장치를 포함한다.
보이는 바와 같이, 마이크로파/집적 회로 장치는 대체로, 필터, 예컨대, 대역 통과 또는 대역 차단(bandreject) 필터 등의 일부, 예컨대, 반도체 IC와 같은 임의의 구성 요소를 포함할 수 있다.
기판은 반도체, 예컨대, 유전체, 메탈 또는 유사한 특성을 갖는 임의의 메탈을 포함할 수 있다.
상술된 바와 같이, 마이크로파 장치 및 (최상부) 패턴화된 제 1 메탈층 사이에, 낮은 유전율, 낮은 손실 유전체가 바람직하게 제공되는데, 이는 BCB 또는 임의의 다른 폴리머를 포함한다. 바람직하게는 인가된 동조 전압이 100V 보다 작고, 더 특별하게는 10V정도, 예컨대 5V보다 더 작다.
강유전성 층의 두께는 0.1-2㎛ 정도이다.
특히 접지 평면 구조는 하나 이상의 강유전성 층을 갖는 다층 구조를 포함하는데, 각각의 강유전성 층은 제 1 및 제2/제1 메탈층 사이에 배열된다.
본 발명은 또한 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 마이크로파 장치를 동조시키는 방법을 제안한다. 마이크로파 장치가 장치를 위한 접지 평면의 역할을 하며 마이크로파/집적 회로 장치 사이에 배치된 적층 구조를 더 포함하는, 상기 방법은:
제1 패턴화된 메탈층 및 강유전성 층의 대향하는 측에 배치된 제2 메탈층 사이에 DC 동저 전압을 인가하는 단계로서, 상기 층들이 장치의 접지 평면을 구성하는, 인가 단계를 포함한다.
바람직하게는 패턴화된 제 1 메탈층(들)은 패턴화된 전자기 밴드갭 크리스탈 구조를 포함한다.
마이크로파/집적 회로 장치를 동조시키기 위해서, DC 전압을 인가하는 단계는 접지 평면의 최상부에서 임피던스에 영향을 주므로, 마이크로파/집적 회로 장치의 공진 주파수를 바꾼다.
상기 방법은 특히 두 개 이상의 강유전성 필름 층을 포함하는 다층 접지 평면 구조에서; 마이크로파/집적 회로 장치를 동조시키기 위해서 임의의 강유전성 필름을 둘러싸는 제1 및 제2 메탈층 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 아래에서 제한되지 않은 방법으로, 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다;
도 1은 동조 가능한 EBG 접지 평면을 갖는 마이크로파 장치의 횡단면도,
도 2는 본 발명에 따라 마이크로 장치가 원형 패치 공진기를 포함하는 다른 실시예의 평면도,
도 3은 마이크로 장치가 결합된 마이크로스트림 라인을 포함하는 또 다른 실시예의 평면도,
도 4는 마이크로 장치가 동조가능한 인덕터 코일을 포함하는 또 다른 실시예의 평면도,
도 5는 본 발명에 따라 또 다른 실시예에 따른 장치의 횡단면도, 및
도 6은 제 1 및 제 2층을 동조시키기 위한 목적으로 선택되는 접지 평면이 다층 구조를 포함하는 본 발명에 따르는 장치를 도시하는 도면.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따르는 마이크로파 장치(10)를 도시한다. 마이크로파 장치(10)는 여기서 예컨대, 패치 공진기 및 예컨대 실리콘(Si) 기판을 포함하는 마이크로파 장치(11)를 포함한다. 접지 평면을 형성하는 적층 구조는 기판(5)상에 배치되며, 상기 적층 구조는 동조 가능한 강유전성 필름층(2)의 최상부에서 패턴화된 EBG를 포함하는 제 1 메탈층(1)을 포함한다.
강유전성 필름은 US-A-6 187 717에서 마이크로파 애플리케이션에 대해 제안되어 왔다. 이런 문서에서, 큰 유전 상수를 갖는 강유전체는 유전체에 따라 크기 및 DC 전압에서 실질적인 감소를 가능하게 한다고 설정된다. 이는 강유전성 물질이 작은 크기로 동조 가능한 마이크로파 장치를 갖기를 희망하는 애플리케이션에 대해 매우 유리한다. 이런 문서는 여기서 참조의 방법으로 본원에 통합된다.
강유전성 필름층(2)은 예컨대 티탄산 스트론튬(SrTiO3), 바륨 스트론튬 티타네이트(bax Sr1-xTiO3) 또는 유사한 특성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 강유전성 필름은 예컨대, 백금(또는 구리, 은, 금 등)을 포함하는 제 2 메탈층(3) 상에 배치된다. 제 1 메탈층(1)은 패턴화된다. 이는 규칙적으로 패턴될 수도 있고 불규칙적으로 패턴화될 수도 있다. 이런 구현에서, 예컨대, λg/2(파장의 반) 이하의 피치(pitch)를 갖는 줄을 형성하도록 규칙적으로 패턴화된다. 바람직하게 그것은 2D EBG 물질을 포함한다.
이런 실시예에서 도시되는 강유전성 필름층(2)은 패턴되지 않는다. 그러나 그것은 또한 제 1 메탈층(1)과 동일한 방법으로 또는 임의의 다른 방법으로 패턴화될 수도 있다. 패치 공진기(11)(또는 임의의 다른 수동 마이크로파 구성 요소)는 예컨대, BCB 또는 임의의 다른 폴리머(또는 유사한 특성을 갖는 임의의 다른 물질)의 낮은 유전율, 낮은 손실 유전체(4)를 통해 EBG 표면(즉, 제 1 패턴화된 메탈층(1)의 최상부 표면)으로부터 분리된다.
마이크로파 구성 요소(여기서 패치 공진기(11))의 동조를 위해서, (100V 미만, 바람직하게는 10V보다 낮고 예컨대 5V의) 동조 전압이 제 1 메탈층(1) 및 제 2 메탈층(3)(접지 평면) 사이에 인가된다. EBG 접지 평면의 임피던스를 동조시키는 것은 패치 공진기(11)의 공진 주파수를 변하게 할 것이다.
디자인은 예컨대, 실리콘 IC 회로와 통합될 수 있고, 예컨대 거의 20GHz에 이르는 높은 주파수 및 20GHz 이상인 그중에서도 높은 주파수에 대해 유용하다.
마이크로파 장치(여기서 패치 공진기(11))가 DC 바이어스되는 것이 아니라, 대신 제 1 및 제 2 메탈층이 DC 바이어스되고, 여기서 접지 평면의 표면 동조가 성취되므로 공진 주파수의 동조가 성취된다.
도 2는 위의, 평면동에서 도1과 매우 유사한 장치(20)를 도시한다. 이는 예컨대, BCB(도면에 도시되지 않음)의 유전층의 최상부에 환형 패치 공진기를 포함하는 마이크로파 장치(12)를 개시한다. 유전층은 2D EBG 패턴화된 크리스탈 층을 포함하는 제1 메탈층(1') 상에 배치되며, 여기서 직교 스트립을 포함한다. 제1 메탈층이 배치된 강유전성 필름층은 도면에서 보여지지 않으며, 제2 메탈층도 보여지지 않는다. 그러나, 구조는 실질적으로 도1에 대응한다. 접지 평면은 Si 기판층(5') 상에 배치된다. 패치 공진기는 환형이어야만 하지 않으며, 반면, 임의의 적절한 형태일 수 있는데, 하나 이상의 패치 등이 존재할 수 있다.
도 3은 패턴화된 제1 메탈층(1'')이 도시된, 도1에서와 같이 동조 가능한 접지 평면 상에 배치된 유전체(도시되지 않음) 상에 제공된 결합된 마이크로스트립 라인(13)의 형태로 마이크로파 장치를 포함하는 마이크로파 장치(30)의 평면도를 도시한다. 접지 평면은 Si (여기서) 기판층(5'') 상에 배치된다. 상기 장치(30)는 예컨대, 동조 가능한 대역 통과 필터의 일부를 형성할 수 있다. 동조는 도 1에 따라 성취된다.
도 4는 단지 제1, 패턴화된 (2D EBG) 메탈층(1''')이 도시된, 본 발명에 따르는(참조, 도1) 동조 가능한 접지 평면 및 인덕터 코일(14) 사이에 배치된 유전체(도시되지 않음) 상에 배치된 럼프된 인덕터 코일(14)의 형태로 마이크로파/집적 회로 장치를 포함하는 대안적인 마이크로파 장치(40)의 평면도이다. 접지 평면은 기판(5''') 상에 제공된다. 기능은 도1을 참조하여 설명되는 것과 유사하며, 제1 및 제2 메탈층에 DC 전압을 인가함으로써, 접지 평면의 표면이 동조되어 인덕터 코일(14)의 인덕턴스가 동조될 것이다.
도 5는 마이크로파 장치(5)의 횡단면도이다. 마이크로파 장치는 유전체(44) 상에 배치된 결합형 마이크로스트립(15,15,15)을 포함한다. 유전체(44)는 접지 평면상에 배열되는데, 이는 최상부에 패턴화된 제1 메탈층(14), 이런 실시예에서 또한 패턴되고 차례로 제 2 메탈층(34) 상에 배열되는 강유전성 필름층(24), 이런 특별한 실시예에서 또한 패턴화된 제 2 메탈층(34)을 포함한다. 접지 평면은 기판(54) 상에 제공된다. 동조는 제1 및 제2 메탈층에 동조 전압(V)이 인가되어 성취된다.
마지막으로 도 6은 또 다른 독창적인 장치(60)의 횡단면도이다. 이는 유전체(45) 상에 제공된 패치 공진기(16)를 포함한다. 그러나 접지 평면은 여기서 최상부로부터 차례로, 패턴화된 제 1 메탈층(15), 강유전성 층(25), 다른 패턴화된 제 1 메탈층(16), 부가적인 강유전성 층(26) 및 제 2 메탈층(35)을 포함한다. 적층 구조는 기판(55)상에 배치된다. 도시된 실시예에서, 동조 전압은 최상부 제 1 메탈층(15) 및 제 2 메탈층(35)에 인가된다. 그러나 그것은 또한 제 1 메탈층(16) 및 제 2 메탈층(35) 또는 제 1 메탈층(15) 및 다른 제 1 메탈층(16)에 인가된다. 임의의 변화는 대체로 가능하다. 또한, 부가적인 제 1 및 제 2 메탈층, 및 강유전성 층이 존재할 수 있다.
본 발명이 물론 명확하게 도시된 실시예에서 제한되는 것이 아니고 그것이 첨부된 청구항의 범위에서 다수의 방법으로 변할 수 있다는 것이 명백하다.

Claims (28)

  1. 마이크로파/집적 회로 장치(11;12;13;14;15) 및 기판(5)을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치(10;20;30;40;50)에 있어서,
    상기 마이크로파/집적 회로 장치와 상기 기판(5;5';5'';5''';54;55) 사이에 배치된 적층 접지 평면 구조를 포함하는데, 상기 적층 접지 평면 구조는 하나 이상의 패턴화된 제 1 메탈층(1;1';1'';1''';14;15), 하나 이상의 제 2 메탈층(3;34;35), 및 하나 이상의 동조 가능한 강유전성 필름층(2;24;25;26)을 포함하여, 상기 층들은, 상기 강유전성 필름층(2;24;25;26)의 각각이 제 1 메탈층(1;1';1'';1''';14;15)과 제 2 메탈층(3;34;35) 사이에 제공되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴화된 제 1 메탈층(들)(1;1';1'';1''';14;15)이 패턴화된 전자기 밴드갭 크리스탈 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 강유전성 필름층(들)이 패턴화되는 것(24)을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 강유전성 필름층(들)이 동질인, 즉 패턴화되지 않는 것(2)을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 메탈층(들)(3)이 동질인, 즉 패턴화되지 않는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 메탈층(들)(34)이 패턴화되는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 메탈층(들)(3;34;35)이 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 또는 임의의 다른 적합한 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 강유전성 필름층(2;24;25;26)이 티탄산 스트론튬(SrTiO3), 바륨 스트론튬 티타네이트(bax Sr1-xTiO3) 또는 유사한 특성을 갖는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 접지 평면 구조가 동조 가능하고, 동조시키기 위해서 DC 전압이 제 1 메탈층(1) 및 제 2 메탈층(3) 사이에 인가되는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 마이크로파/집적 회로 장치의 동조가 특히 장치상에 임의의 감결합 회로를 필요로 하지 않고, 상기 접지 평면의 동조를 통해 성취되는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 DC 바이어싱 (동조) 전압의 애플리케이션을 통해서, 상기 제 1 메탈층(1)의 유전 상수가 상기 마이크로파/집적 회로 장치에 근접한 상기 접지 평면의 임피던스를 바꾸는데 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 마이크로파 회로가 마이크로스트립 라인 또는 결합 마이크로스트립 라인(13,13;15,15,15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 마이크로파 회로가 패치 공진기(11;12;16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 마이크로파 회로가 인덕터 코일(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 마이크로파 장치가 마이크로파 전송 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 마이크로파 장치가 동일 평면상에 스트립 라인 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 기판은 반도체, 유전체, 또는 메탈을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로파 장치 및 (상부) 패턴화된 제 1 메탈층(1) 사이에, 낮은 유전율, 낮은 손실 유전체가 제공되는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 유전체(4)가 BCB 또는 임의의 다른 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 인가된 DC 전압이 100V보다 작은 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 인가된 DC 전압이 10V보다 낮은 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  22. 제 1항에 있어서,
    상기 강유전성 층(2)의 두께가 1-2㎛인 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  23. 제 11항에 있어서,
    상기 집적 회로 장치가 반도체 집적 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  24. 제 1항에 있어서,
    상기 접지 평면 구조가 하나 이상의 강유전성 층(25,26)을 갖는 다층 구조를 포함하는데, 각각의 강유전성 층이 각각의 제 1 메탈층과 각각의 제 2 메탈층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 동조 가능한 마이크로파 장치.
  25. 마이크로파/집적 회로 장치 및 기판을 포함하는 마이크로파 장치를 동조시키는 방법에 있어서,
    상기 마이크로파 장치는, 장치를 위한 접지 평면의 역할을 하며 상기 마이크로파/집적 회로 장치 및 상기 기판 사이에 배치되는 적층 구조를 더 포함하며,
    상기 방법은:
    제 1 패턴화된 메탈층들(1) 및 강유전성 층(2)의 대향하는 측면에 배치된 제 2 메탈층들(3) 사이에 DC 동조 전압을 인가하는 단계를 포함하는데, 상기 층들(1,2,3)이 상기 장치의 접지 평면을 구성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 장치를 동조시키는 방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 패턴화된 제 1 메탈층(들)이 패턴화된 전자기 밴드갭 크리스탈 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 장치를 동조시키는 방법.
  27. 제 25항 또는 제 26항에 있어서,
    상기 마이크로파/집적 회로 장치를 동조시키기 위해서, 상기 DC 전압을 인가하는 단계가 상기 접지 평면의 상부에서 임피던스에 영향을 주므로, 상기 마이크로파/집적 회로 장치의 공진 주파수를 바꾸는 것을 특징으로 하는 마이크로파 장치를 동조시키는 방법.
  28. 제 25항 또는 제 26항에 있어서,
    2개 이상의 강유전성 필름 층을 포함하는 다층 접지 평면 구조에서,
    상기 마이크로파/집적 회로 장치를 동조시키기 위해서 상기 2개 이상의 강유전성 필름층 중 어느 하나를 둘러싸는 상기 제 1 메탈층들 및 제 2 메탈층들 중 어느 하나를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파 장치를 동조시키는 방법.
KR1020067013110A 2003-12-30 2003-12-30 동조 가능한 마이크로파 장치 KR101036051B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SE2003/002091 WO2005064737A1 (en) 2003-12-30 2003-12-30 Tunable microwave arrangements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070012332A KR20070012332A (ko) 2007-01-25
KR101036051B1 true KR101036051B1 (ko) 2011-05-19

Family

ID=34738111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067013110A KR101036051B1 (ko) 2003-12-30 2003-12-30 동조 가능한 마이크로파 장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7573358B2 (ko)
EP (1) EP1700356B1 (ko)
KR (1) KR101036051B1 (ko)
CN (1) CN100592570C (ko)
AT (1) ATE433206T1 (ko)
AU (1) AU2003295303A1 (ko)
CA (1) CA2550776C (ko)
DE (1) DE60327905D1 (ko)
WO (1) WO2005064737A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005076408A1 (en) 2004-02-10 2005-08-18 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Tunable arrangements
US20110012697A1 (en) * 2008-04-22 2011-01-20 Koichi Takemura Electro-magnetic band-gap structure, method for manufacturing the same, filter element and printed circuit board having embedded filter element
US9300021B2 (en) * 2008-09-23 2016-03-29 Nitero Pty Limited Millimetre wave bandpass filter on CMOS
WO2010038478A1 (ja) * 2008-10-02 2010-04-08 日本電気株式会社 電磁バンドギャップ構造、これを備える素子、基板、モジュール、半導体装置及びこれらの製造方法
KR101140799B1 (ko) * 2010-08-16 2012-05-03 서울대학교산학협력단 타원형 필터
FR2964499B1 (fr) * 2010-09-08 2013-09-13 Univ Joseph Fourier Ligne de transmission haute frequence accordable
CN103094647A (zh) * 2013-01-30 2013-05-08 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种具有变频功能的双层频率选择表面滤波器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001020720A1 (en) * 1999-09-14 2001-03-22 Paratek Microwave, Inc. Serially-fed phased array antennas with dielectric phase shifters
JP2001196501A (ja) 2000-11-07 2001-07-19 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波回路基板
WO2001084663A1 (en) * 2000-05-03 2001-11-08 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Microwave device using photonic band gap structure

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187461A (en) * 1991-02-15 1993-02-16 Karl Brommer Low-loss dielectric resonator having a lattice structure with a resonant defect
WO2001057886A1 (fr) * 2000-01-31 2001-08-09 Fujitsu Limited Unite d'emission de signal thermiquement isolee et dispositif d'emission de signal supraconducteur
SE517440C2 (sv) * 2000-06-20 2002-06-04 Ericsson Telefon Ab L M Elektriskt avstämbar anordning och ett förfarande relaterande därtill
US7145412B2 (en) * 2000-08-25 2006-12-05 N Gimat Co. Electronic and optical devices and methods of forming these devices
GB0110298D0 (en) * 2001-04-26 2001-06-20 Plasma Antennas Ltd Apparatus for providing a controllable signal delay along a transmission line
US6563404B2 (en) * 2001-06-13 2003-05-13 Space Systems/Loral, Inc. Voltage tunable patch filter element with dielectrically loaded slot
US20040145954A1 (en) * 2001-09-27 2004-07-29 Toncich Stanley S. Electrically tunable bandpass filters
KR100469750B1 (ko) * 2002-02-23 2005-02-02 학교법인 성균관대학 다층산화물 인공격자를 갖는 소자
US7030463B1 (en) * 2003-10-01 2006-04-18 University Of Dayton Tuneable electromagnetic bandgap structures based on high resistivity silicon substrates
US7719392B2 (en) * 2003-10-20 2010-05-18 University Of Dayton Ferroelectric varactors suitable for capacitive shunt switching

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001020720A1 (en) * 1999-09-14 2001-03-22 Paratek Microwave, Inc. Serially-fed phased array antennas with dielectric phase shifters
WO2001084663A1 (en) * 2000-05-03 2001-11-08 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Microwave device using photonic band gap structure
JP2001196501A (ja) 2000-11-07 2001-07-19 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波回路基板

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070012332A (ko) 2007-01-25
CN100592570C (zh) 2010-02-24
EP1700356B1 (en) 2009-06-03
EP1700356A1 (en) 2006-09-13
DE60327905D1 (de) 2009-07-16
CA2550776C (en) 2011-07-05
US7573358B2 (en) 2009-08-11
CA2550776A1 (en) 2005-07-14
CN1886862A (zh) 2006-12-27
ATE433206T1 (de) 2009-06-15
US20070262830A1 (en) 2007-11-15
AU2003295303A1 (en) 2005-07-21
WO2005064737A1 (en) 2005-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7804678B2 (en) Capacitor devices
DE69937217T2 (de) Vorrichtung mit einer Induktivität
US6897831B2 (en) Reconfigurable artificial magnetic conductor
US6943650B2 (en) Electromagnetic band gap microwave filter
US6727785B2 (en) High efficiency single port resonant line
US20030112186A1 (en) Broadband antennas over electronically reconfigurable artificial magnetic conductor surfaces
US8797126B2 (en) Tunable microwave arrangements
WO2015161323A1 (en) Metamaterial substrate for circuit design
US7030463B1 (en) Tuneable electromagnetic bandgap structures based on high resistivity silicon substrates
KR100578733B1 (ko) 다층구조의 유전체 공진기
US6806793B2 (en) MLC frequency selective circuit structures
KR101036051B1 (ko) 동조 가능한 마이크로파 장치
US20110067917A1 (en) Printed circuit board having electromagnetic bandgap structure
KR102188294B1 (ko) 인쇄 배선판
US9474150B2 (en) Transmission line filter with tunable capacitor
KR20110010938A (ko) 메타머티리얼을 이용한 다층 구조 안테나 및 이를 포함하는 이동 통신 장치
Jiang et al. Frequency agile microstrip patch antenna using ferroelectric thin film varactor technology
US7250921B1 (en) Method and apparatus for multiband frequency distributed circuit with FSS
RU2337434C2 (ru) Настраиваемые микроволновые устройства
Vendik et al. Electronically controlled phase shifters based on right/left-handed transmission lines
US10797108B2 (en) Printed reconfigurable electronic circuit
RU2585178C1 (ru) Частотно-селективная высокоимпедансная поверхность на основе метаматериала
DE102008051531B4 (de) Elektrisches System mit einer Vorrichtung zur Unterdrückung der Ausbreitung einer elektromagnetischen Störung
Brown et al. Mechanically Tunable MTM-EBG-based Bandstop Filter
TWI396208B (zh) Section adjustable inductor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140425

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150428

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160427

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee