KR101252687B1 - Low-pass filter using metameterial - Google Patents

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KR101252687B1
KR101252687B1 KR1020120017263A KR20120017263A KR101252687B1 KR 101252687 B1 KR101252687 B1 KR 101252687B1 KR 1020120017263 A KR1020120017263 A KR 1020120017263A KR 20120017263 A KR20120017263 A KR 20120017263A KR 101252687 B1 KR101252687 B1 KR 101252687B1
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조학래
서수덕
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주식회사 이너트론
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Abstract

PURPOSE: A low pass filter using a meta medium is provided to simplify a superhigh frequency filter and improve signal delivering and frequency selectivity by forming a CBCPW(Conductor Backed Coplanar Waveguide) signal transmitting line using a meta cell having a CRLH(Composite Right and Left Handed) structure. CONSTITUTION: A substrate(102) has an upper surface and a lower surface. An upper end connecting part(112) is formed at the upper end of the upper surface. A lower end connecting part(114) is formed at the lower part of the upper surface to be arranged in parallel with the upper end connecting part. An input terminal(104) is formed at one side of the upper surface and receives an input signal. An output terminal(106) passes through the specific frequency band of the input signal. A meta cell(130) is arranged to be separated at a regular interval between the input terminal and the output terminal. A first connecting part(136) connects the input terminal to the meta cell. A second connection part(138) connects the meta cell to the output terminal.

Description

메타매질을 이용한 저역 통과 필터{LOW-PASS FILTER USING METAMETERIAL}LOW-PASS FILTER USING METAMETERIAL}

본 발명은 초고주파 필터에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 초고주파 필터를 단일 기판 상에 마이크로파 집적 회로를 용이하게 구성하고, 소형화 및 성능 향상을 위하여, CRLH(Composite Right and Left Handed) 구조를 갖는 메타매질 신호 전송선을 이용하는 CBCPW(Conductor Backed Coplanar Waveguide) 저역 통과 필터에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-high frequency filter, and more particularly, to easily configure a microwave integrated circuit on a single substrate, and to miniaturize and improve performance, a meta-media signal having a composite right and left handed (CRLH) structure. CBCPW (Conductor Backed Coplanar Waveguide) low pass filter using a transmission line.

하나의 무선 통신 시스템를 가지고 다양한 주파수 대역에서 이루어지는 고품질 정보 통신 서비스를 제공받기 위해서는 기존의 통신 부품과는 다른 새로운 기능을 담당하는 다중 대역 소자와 다기능 소자들이 필요하다. 특히 이동성이 요구되는 무선 통신 단말기들은 부가적인 주변 장치의 구성없이도 작은 크기를 가지면서 다양한 기능을 제공할 수 있어야 한다.In order to provide a high-quality information communication service in various frequency bands with a single wireless communication system, a multi-band device and a multifunction device which are different from existing communication components are required. In particular, wireless communication terminals requiring mobility should be able to provide various functions with a small size without configuring additional peripheral devices.

초고주파 필터는 주로 집중소자나 분포소자를 이용하여 만든다. 집중소자는 도전율과 유전율을 갖는 물질을 작은 크기로 다양하게 구성하고 집약시켜 저항, 인덕터, 커패시터 등을 칩 형태로 만든다. 반면에 분포소자는 회로 기판 자체에 구성된 전도체나 유전체를 이용하여 선로의 폭과 길이를 조절하여 각종 소자들의 특성 값을 얻는다. 이러한 소자들을 적절히 배열하여 구성하면 주파수 선택성 필터가 만들어진다.Ultra-high frequency filters are mainly made using concentrated elements or distributed elements. The lumped element is composed of various materials having small conductivity and dielectric constant and compacted into chips in the form of resistors, inductors, and capacitors. On the other hand, the distribution device obtains characteristic values of various devices by adjusting the width and length of the line by using a conductor or a dielectric formed on the circuit board itself. The proper arrangement of these devices creates a frequency selective filter.

초고주파 대역에서 많은 수의 집중소자들을 기판 상에 조립하여 필터를 구성하면 필터의 고유 특성인 주파수 선택성과 대역 통과 특성 그리고 대역 제거 특성이 나빠진다. 그러나 분포소자를 이용하면 크기는 다소 커지지만 집중 소자 초고주파 필터 구성 시에 나타나는 제반 문제점들을 제거할 수 있을 뿐 아니라 단일 기판 상에 집적 회로를 구성하고 소형화하는 면에 있어서 매우 편리하다.When the filter is constructed by assembling a large number of lumped elements on the substrate in the ultra-high frequency band, the inherent characteristics of the filter are frequency selectivity, band pass characteristics, and band rejection characteristics. However, the use of the distribution element not only increases the size, but also eliminates the problems associated with the lumped element ultra-high frequency filter, and is very convenient for constructing and miniaturizing an integrated circuit on a single substrate.

따라서 메타매질(Metameterial)을 이용하여 필터의 크기를 소형화하고 동작 성능을 보장할 수 있도록 초고주파 필터를 설계하는 것은 무엇보다도 중요하다.Therefore, it is important to design the ultra-high frequency filter so that the size of the filter can be miniaturized and the operation performance can be guaranteed by using metameterial.

근래에 들어 무선 통신 기술이 급속히 발달하면서 그에 따른 시스템과 부품들의 소형화, 저렴화 그리고 저출력 통신에 대한 요구는 더욱 거세지고 있다. 이러한 추세에 따라 초고주파 부품 개발에 있어서도 메타매질(metameterials)을 이용하여 단일 기판상에 마이크로파 집적 회로(Microwave Integrated Circuit : MIC)를 구성하여 소형, 저비용 그리고 저출력으로 통신하기 위한 다양한 연구들이 수행되고 있다.In recent years, as the wireless communication technology has rapidly developed, demands for miniaturization, low cost, and low power communication of the system and parts have become more and more intense. In accordance with this trend, in the development of ultra-high frequency components, various researches are being conducted to form a microwave integrated circuit (MIC) on a single substrate using metameterials to communicate at small, low cost, and low power.

대부분의 매질 내에서는 전자기파의 전파가 벡터장(E,H,β)에 대해 오른손 법칙을 따르며, 여기서, E는 전계, H는 자계, 그리고 β는 파동 벡터이다. 위상 속도 방향은 신호 에너지 전파(군속도)의 방향과 동일하고 굴절율은 양수이다. 이러한 매질은 '오른손 형(Right Handed : RH)'이다. 대부분의 자연 매질들은 RH 매질이다. 인공 매질도 또한 RH 매질일 수 있다.In most media, the propagation of electromagnetic waves follows the right hand law for the vector field (E, H, β), where E is the electric field, H is the magnetic field, and β is the wave vector. The phase velocity direction is the same as the direction of the signal energy propagation (group velocity) and the refractive index is positive. This medium is 'right handed' (RH). Most natural media are RH media. The artificial medium may also be the RH medium.

메타매질은 인공 구조물이다. 구조적 평균 단위 셀 크기(p)를 메타매질에 의해 유도되는 전자기 에너지의 파장보다 훨씬 작도록 설계하는 경우, 메타매질은 유도되는 전자기 에너지에 대해 균질 매질처럼 행동할 수 있다. RH 매질과는 다르게, 메타매질은 음의 굴절율을 나타낼 수 있는데, 이 경우 위상 속도 방향은 신호 에너지 전파의 방향과 반대이고, 벡터장(E,H,β)의 관련 방향들은 왼손 법칙을 따른다. 음의 굴절율만을 지원하는 메타매질은 '왼손형(Left Handed : LH)' 메타매질이다.Meta media is artificial structure. If the structural average unit cell size (p) is designed to be much smaller than the wavelength of the electromagnetic energy induced by the meta medium, the meta medium can act as a homogeneous medium for the induced electromagnetic energy. Unlike the RH medium, the meta medium may exhibit a negative refractive index, where the phase velocity direction is opposite the direction of the signal energy propagation, and the relevant directions of the vector field (E, H, β) follow the left hand law. A meta medium that only supports negative refractive index is the Left Handed (LH) meta medium.

많은 메타매질들이 LH 메타매질과 RH 메타매질의 혼합체임에 따라 왼손 오른손 혼합형(Composite Left and Right Handed : CRLH) 메타매질이 된다. CRLH 메타매질은 저주파수에서 LH 메타매질처럼 행동하고 고주파수에서 RH 메타매질처럼 행동할 수 있다.Many meta media become a composite left and right handed (CRLH) meta media as a mixture of LH meta media and RH meta media. CRLH metamedia can behave like LH metamedia at low frequencies and behave like RH metamedia at high frequencies.

CRLH 메타매질은 특수한 응용에 맞춰진 전자기적 특성을 나타내도록 구축되고 설계될 수 있으며, 다른 매질을 사용하는 것이 곤란하거나, 비실용적이거나, 또는 실현 불가능할 수 있는 응용들에서 사용될 수 있다. 또한 CRLH 메타매질은 새로운 응용들을 개발하는데 사용될 수 있고, RH 메타매질로는 가능하지 않을 수 있는 새로운 장치를 구축하는데 사용될 수 있다.The CRLH metamaterial may be constructed and designed to exhibit electromagnetic properties tailored to a particular application and may be used in applications where it may be difficult, impractical, or unfeasible to use other media. CRLH meta-media can also be used to build new devices that can be used to develop new applications and may not be possible with RH meta-media.

본 발명의 목적은 메타매질을 이용한 저역 통과 필터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a low pass filter using metamedium.

본 발명의 다른 목적은 메타매질을 이용하여 마이크로파 집적 회로를 단일 기판 상에 구현하는 저역 통과 필터를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a low pass filter for implementing a microwave integrated circuit on a single substrate using meta-medium.

본 발명의 또 다른 목적은 제작 용이, 소형화 및 성능 향상을 위하여, CRLH(Composite Right and Left Handed) 구조의 메타매질 전송 선로를 이용한 CBCPW(Conductor Backed Coplanar Waveguide) 저역 통과 필터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a CBCPW (Conductor Backed Coplanar Waveguide) low pass filter using a meta-media transmission line of a composite right and left handed (CRLH) structure for ease of manufacture, miniaturization, and performance.

상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 저역 통과 필터는 메타셀을 이용하여, 메타매질 전송 선로의 구조를 변경하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 저역 통과 필터는 제작이 용이하고, 소형화 및 성능을 향상시킬 수 있다.In order to achieve the above objects, the low pass filter of the present invention is characterized by using a metacell to change the structure of the metamedia transmission line. Such a low pass filter is easy to manufacture, and can be miniaturized and improved in performance.

이 특징에 따른 본 발명의 저역 통과 필터는, 상부면 및 하부면을 갖는 기판과; 상기 상부면의 상단에 형성되는 상단 접지부와; 상기 상단 접지부와 상호 나란하게 배치되도록 상기 상부면의 하단에 형성되는 하단 접지부와; 상기 상단 및 상기 하단 접지부 사이에서 이격되고, 상기 상부면의 일측에 형성되어 입력 신호를 받아들이는 입력단과; 상기 입력단과 대향하게 상기 상부면의 타측에 형성되어 상기 입력 신호의 특정 주파수 대역을 통과시키는 출력단과; 상기 입력단과 상기 출력단 사이에서 일정 간격 이격되게 배치되고, 상기 상단 및 상기 하단 접지부에 이격되게 배치되는 메타셀과; 상기 하부면 전체에 형성되는 하부 접지부와; 상기 입력단과 상기 메타셀을 연결하는 제1 연결부 및; 상기 메타셀과 상기 출력단을 연결하는 제2 연결부를 포함한다.A low pass filter of the present invention according to this aspect includes a substrate having an upper surface and a lower surface; An upper ground part formed on an upper end of the upper surface; A lower ground portion formed at a lower end of the upper surface so as to be parallel to the upper ground portion; An input terminal spaced apart from the upper and lower ground portions, the input terminal being formed at one side of the upper surface to receive an input signal; An output terminal formed at the other side of the upper surface to face the input terminal and passing a specific frequency band of the input signal; A metacell disposed between the input terminal and the output terminal at a predetermined interval and spaced apart from the upper and lower ground portions; A lower ground part formed on the entire lower surface; A first connector connecting the input terminal and the metacell; And a second connection unit connecting the metacell and the output terminal.

한 실시예에 있어서, 상기 상단 접지부는 상기 상부면의 상측 방향으로 오목하게 형성되는 제1 홈이 구비되고, 상기 하단 접지부는 상기 상부면의 하측 방향으로 오목하게 형성되는 제2 홈이 구비된다. 그리고 상기 메타셀은 상기 제1 및 상기 제2 홈에 대응하여 일부가 돌출되고, 상기 제1 및 상기 제2 홈에 이격되게 삽입되는 제1 및 제2 돌기부가 형성된다.In one embodiment, the upper ground portion is provided with a first groove formed concave in the upper direction of the upper surface, the lower ground portion is provided with a second groove concave in the lower direction of the upper surface. A part of the metacell protrudes corresponding to the first and second grooves, and first and second protrusions are formed to be spaced apart from the first and second grooves.

다른 실시예에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 연결부는 상기 메타셀의 상하 폭보다 좁게 형성된다.In another embodiment, the first and the second connection portion is formed narrower than the vertical width of the metacell.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 및 상기 제2 연결부는 인덕터 성분을 형성한다.In yet another embodiment, the first and second connections form an inductor component.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 메타셀은; 상기 제1 및 상기 제2 돌기부가 형성된 부분에서 상호 병렬로 연결되는 캐패시터 성분들을 형성한다. 여기서 상기 인덕터 성분은 상기 캐패시터 성분들과 상호 직렬로 연결된다.In another embodiment, the metacell; Capacitor components that are connected in parallel to each other at the portion where the first and second protrusions are formed are formed. Wherein the inductor component is connected in series with the capacitor components.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 저역 통과 필터는 상기 기판의 좌우 중심선을 축으로 상호 대칭되는 구조를 갖는다.In another embodiment, the low pass filter has a structure that is symmetrical with respect to the left and right centerline of the substrate as an axis.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 저역 통과 필터는; 상기 입력단, 상기 제1 연결부, 상기 메타셀, 상기 제2 연결부 및 상기 출력단으로 신호 전송선을 형성한다.In another embodiment, the low pass filter; A signal transmission line is formed at the input terminal, the first connector, the metacell, the second connector, and the output terminal.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 기판은 CBCPW 기판으로 구비되고, 상기 신호 전송선은 RH 회로 성분만 갖는 CBCPW 구조의 메타 전송선으로 구비된다.In another embodiment, the substrate is provided as a CBCPW substrate, the signal transmission line is provided as a meta transmission line of a CBCPW structure having only the RH circuit components.

상술한 바와 같이, 본 발명의 저역 통과 필터는 CRLH 구조를 갖는 메타셀을 이용하여, CBCPW 신호 전송선을 형성함으로써, 초고주파 필터를 소형화함은 물론 신호 전달 및 주파수 선택성을 개선하고, 제작이 용이하다.As described above, the low pass filter of the present invention forms a CBCPW signal transmission line using a metacell having a CRLH structure, thereby miniaturizing the ultrahigh frequency filter, improving signal transmission and frequency selectivity, and making it easy to manufacture.

또 본 발명의 저역 통과 필터는 단일 기판 상에 형성된 CRLH 구조의 CBCPW 신호 전송선을 이용함으로써, 초고주파 대역에서 많은 수의 집중소자들을 기판 상에 조립하여 필터를 구성할 때 나타나는 주파수 선택성, 대역 통과 특성 및, 대역 제거 특성 등이 나빠지는 단점을 극복할 수 있다.In addition, the low pass filter of the present invention uses a CBCPW signal transmission line of a CRLH structure formed on a single substrate, and thus, frequency selectivity, band pass characteristics, It is possible to overcome the disadvantages of poor band elimination characteristics.

또한 본 발명의 저역 통과 필터는 단일 기판 상에 마이크로파 집적 회로를 구성함으로써, 필터의 크기를 소형화하고 동작 성능을 보장할 수 있으며, 초고주파 대역에서 원하는 특성의 저역 통과 필터를 용이하게 구현할 수 있다.In addition, the low-pass filter of the present invention by configuring a microwave integrated circuit on a single substrate, it is possible to miniaturize the size of the filter and ensure the operation performance, and to easily implement a low pass filter of the desired characteristics in the ultra-high frequency band.

도 1은 본 발명에 따른 메터셀을 이용한 저역 통과 필터의 구성을 도시한 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 저역 통과 필터의 상부면을 도시한 도면;
도 3은 도 1에 도시된 저역 통과 필터의 전계 에너지 분포를 나타내는 도면;
도 4는 도 1에 도시된 저역 통과 필터의 자계 에너지 분포를 나타내는 도면; 그리고
도 5는 본 발명에 따른 메터셀을 이용한 저역 통과 필터의 주파수 대역 특성을 나타내는 파형도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a low pass filter using a cell according to the present invention;
FIG. 2 shows an upper surface of the low pass filter shown in FIG. 1; FIG.
3 is a diagram showing the electric field energy distribution of the low pass filter shown in FIG.
4 is a diagram showing a magnetic field energy distribution of the low pass filter shown in FIG. 1; And
5 is a waveform diagram showing the frequency band characteristics of a low pass filter using a cell according to the present invention.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer explanation.

이하 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

도 1은 본 발명에 따른 메터셀을 이용한 저역 통과 필터의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 저역 통과 필터의 상부면을 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 저역 통과 필터의 전계 에너지 분포를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 저역 통과 필터의 자계 에너지 분포를 나타내는 도면이며, 그리고 도 5는 본 발명에 따른 메터셀을 이용한 저역 통과 필터의 주파수 대역 특성을 나타내는 파형도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a low pass filter using a mesh according to the invention, Figure 2 is a view showing the upper surface of the low pass filter shown in Figure 1, Figure 3 is shown in Figure 1 FIG. 4 is a diagram showing the electric field energy distribution of the low pass filter, FIG. 4 is a diagram showing the magnetic field energy distribution of the low pass filter shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a frequency band of the low pass filter using the cell according to the present invention. A waveform diagram showing characteristics.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 저역 통과 필터(100)는 단일 기판(102) 상에 마이크로파 집적 회로(MIC)를 용이하게 구현하기 위하여, 메타매질을 이용하는 초고주파 필터로서, CRLH(Composite Right and Left Handed)의 CBCPW 구조를 이용하여 초고주파대에서 저역 통과 필터를 형성하는 메타셀(130)을 구성하고, 메타셀(130)에 의한 RH 회로 성분만 갖는 CBCPW 메타 전송선을 구현한다.First, referring to FIGS. 1 and 2, the low pass filter 100 of the present invention is an ultrahigh frequency filter using a meta medium to easily implement a microwave integrated circuit (MIC) on a single substrate 102. By using the CBCPW structure of Composite Right and Left Handed) to configure a metacell 130 to form a low pass filter in the ultra-high frequency band, and implements a CBCPW meta transmission line having only the RH circuit components by the metacell 130.

이러한 저역 통과 필터(100)는 메타셀(130)의 크기를 소형화하고, 성능이 우수한 CBCPW(Conductor Backed Coplanar Waveguide) 저역 통과 필터이다.The low pass filter 100 is a CBCPW (Conductor Backed Coplanar Waveguide) low pass filter having a small size of the metacell 130 and excellent in performance.

이를 위해, 본 발명의 저역 통과 필터(100)는 CBCPW 기판(102)의 상부면(110)에 입력단(104)과, 출력단(106)과, 상단 접지부(112)와, 하단 접지부(114) 및, 메타셀(130)을 형성한다. 또 저역 통과 필터(100)는 입력단(104)과 메타셀(130)을 연결하는 제1 연결부(136)와, 메타셀(130)과 출력단(106)을 연결하는 제2 연결부(138)를 포함한다. 이러한 입력단(104), 출력단(106), 상단 접지부(112), 하단 접지부(114), 메타셀(130), 제1 및 제2 연결부(136, 138)들은 금속판 패턴 예를 들어, 동판(copper)으로 형성된다.To this end, the low pass filter 100 of the present invention is the input terminal 104, the output terminal 106, the upper ground portion 112, the lower ground portion 114 on the upper surface 110 of the CBCPW substrate 102 And the metacell 130. In addition, the low pass filter 100 includes a first connection unit 136 connecting the input terminal 104 and the metacell 130, and a second connection unit 138 connecting the metacell 130 and the output terminal 106. do. The input terminal 104, the output terminal 106, the upper ground 112, the lower ground 114, the metacell 130, and the first and second connectors 136 and 138 may be formed of a metal plate pattern, for example, copper plate. formed of copper.

또 저역 통과 필터(100)는 기판(102)의 하부면(120) 전체에 하부 접지부(122)를 형성한다. 이러한 하부 접지부(122) 또한 상단 및 하단 접지부(112, 114)와 동일하게 금속판 패턴 예를 들어, 동판(copper)으로 형성된다.In addition, the low pass filter 100 forms a lower ground portion 122 on the entire lower surface 120 of the substrate 102. The lower ground portion 122 is also formed of a metal plate pattern, for example, copper, in the same manner as the upper and lower ground portions 112 and 114.

구체적으로, 입력단(104)은 기판(102)의 상부면(110) 일측에 형성되고, 출력단(106)은 입력단(104)에 대향하여 기판(102)의 상부면(110) 타측에 형성된다. 입력단(104)과 출력단(106)은 동일한 형상으로 제공된다. 즉, 입력단(104)과 출력단(106)은 기판(102)의 좌우 중심선(C)을 축으로 하여 상호 대칭되는 구조를 갖는다. 예컨대, 입력단(104)과 출력단(106) 각각은 일정 길이(L1 + L3)와 폭(W - S2)을 갖는다.In detail, the input terminal 104 is formed at one side of the upper surface 110 of the substrate 102, and the output terminal 106 is formed at the other side of the upper surface 110 of the substrate 102 opposite to the input terminal 104. Input terminal 104 and output terminal 106 are provided in the same shape. That is, the input terminal 104 and the output terminal 106 have a structure in which the input terminal 104 and the output terminal 106 are symmetrical with respect to the left and right centerlines C of the substrate 102 as axes. For example, each of input 104 and output 106 has a length L1 + L3 and a width W-S2.

또 입력단(104)과 출력단(106) 각각은 미세 튜닝 조절을 위하여, 상부면(110)의 가장자리와 접하는 양측 부분의 일부에 대해 길이(L3)와 폭(S1 - S2)을 조절하여 형성될 수 있다.In addition, each of the input terminal 104 and the output terminal 106 may be formed by adjusting the length (L3) and the width (S1-S2) for a part of both sides in contact with the edge of the upper surface 110 for fine tuning adjustment. have.

입력단(104)과 출력단(106)의 상단 및 하단 각각에는 일정 간격(S1) 이격되어 상단 접지부(112) 및 하단 접지부(114)가 각각 형성된다. 따라서 입력단(104)과 출력단(106)은 기판(102)의 부도체(113, 115)에 의해 상단 접지부(112)와 하단 접지부(114)에 전기적으로 분리된다.An upper ground portion 112 and a lower ground portion 114 are formed at the upper and lower ends of the input terminal 104 and the output terminal 106, respectively, spaced apart from each other by a predetermined interval S1. Accordingly, the input terminal 104 and the output terminal 106 are electrically separated from the upper ground portion 112 and the lower ground portion 114 by the insulators 113 and 115 of the substrate 102.

상단 접지부(112)와 하단 접지부(114)는 기판(102)의 상부면(110) 상에서 상호 나란하게 배치된다. 상단 접지부(112)와 하단 접지부(114)는 기판(102)의 부도체(113, 115)에 의해 전기적으로 분리된다. 또 상단 접지부(112)에는 메타셀(130)의 일부가 돌출되어 형성된 제1 돌기부(132)가 삽입되는 제1 홈(112a)이 형성된다. 제1 홈(112a)은 기판(102)의 좌우 중심선(C) 상에서 상측 방향으로 일정 깊이(T + Lo - S2)를 갖도록 오목하게 형성된다. 제1 홈(112a)은 대체로 메타셀(130)의 제1 돌기부(132)에 대응하는 형상을 갖는다. 제1 홈(112a)은 제1 돌기부(132)와 이격되게 형성된다.The upper ground portion 112 and the lower ground portion 114 are disposed side by side on the upper surface 110 of the substrate 102. The upper ground portion 112 and the lower ground portion 114 are electrically separated by the insulators 113 and 115 of the substrate 102. In addition, the upper ground portion 112 is formed with a first groove 112a into which the first protrusion 132 formed by protruding a part of the metacell 130 is inserted. The first groove 112a is formed to be concave to have a predetermined depth (T + Lo − S 2) in an upward direction on the left and right center lines C of the substrate 102. The first groove 112a generally has a shape corresponding to the first protrusion 132 of the metacell 130. The first groove 112a is formed to be spaced apart from the first protrusion 132.

또 하단 접지부(114)는 메타셀(116)의 일부가 돌출되어 형성된 제2 돌기부(134)가 삽입되는 제2 홈(114a)이 형성된다. 제2 홈(114a)은 제1 홈(112a)과 동일한 형상으로 제공된다. 즉, 제2 홈(114a)은 기판(102)의 좌우 중심선(C) 상에서 하측 방향으로 일정 깊이(T + Lo - S2)를 갖도록 오목하게 형성된다. 제2 홈(114a)은 대체로 메타셀(130)의 제2 돌기부(132)에 대응하는 형상을 갖는다. 제2 홈(114a)은 제2 돌기부(134)와 이격되게 형성된다.In addition, the lower ground portion 114 is formed with a second groove 114a into which the second protrusion 134 formed by protruding a part of the metacell 116 is inserted. The second groove 114a is provided in the same shape as the first groove 112a. That is, the second groove 114a is formed to be concave to have a predetermined depth (T + Lo − S 2) in the downward direction on the left and right center lines C of the substrate 102. The second groove 114a generally has a shape corresponding to the second protrusion 132 of the metacell 130. The second groove 114a is formed to be spaced apart from the second protrusion 134.

따라서 상단 접지부(112)와 하단 접지부(114)는 일정 두께(Gr)를 가지고, 기판(102)의 좌우 중심선(C)을 축으로 상호 대칭되며, 수평 방향으로도 상호 대칭되는 구조를 갖는다.Accordingly, the upper ground portion 112 and the lower ground portion 114 have a predetermined thickness Gr, and have a structure in which the left and right centerlines C of the substrate 102 are symmetrical with respect to the axis, and also in the horizontal direction. .

메타셀(130)은 상부 및 하부 접지부(112, 114)의 제1 및 제2 홈(112a, 114a)에 대응하여 제1 및 제2 돌기부(132, 134)가 돌출되어 형성되고, 제1 연결부(136)를 통해 입력단(104)에 연결되며, 제2 연결부(138)를 통해 출력단(106)에 연결된다.The metacell 130 is formed by protruding the first and second protrusions 132 and 134 to correspond to the first and second grooves 112a and 114a of the upper and lower ground portions 112 and 114. It is connected to the input terminal 104 through the connecting portion 136, and is connected to the output terminal 106 through the second connecting portion 138.

메타셀(130)은 대체로 사각 형상으로 구비되고, 양측이 입력단(104)과 출력단(106) 사이에서 일정 간격(D) 이격되게 배치된다. 메타셀(130)은 기판(102)의 좌우 중심선(C)을 축으로 하여 좌우 대칭되는 구조를 갖는다. 즉, 메타셀(130)은 좌우 중심선(C)으로부터 좌우 방향 각각으로 일정 길이(L2)를 갖도록 연장된다. 또 메타셀(130)은 수평 방향으로도 상하 대칭되는 구조를 갖는다.The metacell 130 is generally provided in a quadrangular shape, and both sides thereof are disposed to be spaced apart from each other by an interval D between the input terminal 104 and the output terminal 106. The meta cell 130 has a structure that is symmetrical with respect to the left and right centerline C of the substrate 102 as an axis. That is, the metacell 130 extends from the left and right center lines C to have a predetermined length L2 in each of the left and right directions. In addition, the metacell 130 has a structure that is vertically symmetric in the horizontal direction.

제1 돌기부(132)는 제1 홈(112a)에 일정 거리(T) 이격되어 삽입되고, 제2 돌기부(134)는 제2 홈(114a)에 일정 거리(T) 이격되어 삽입된다. 제1 및 제2 돌기부(132, 134)는 제1 및 제2 홈(112a, 114a)에 대응하는 형상으로 제공되며, 일정 길이(Lo)를 갖도록 돌출된다. 따라서 제1 돌기부(132)와 제1 홈(112a)이 형성된 상단 접지부(112)에 의해 CBCPW 신호 전송선 상의 병렬 캐패시터 성분이 형성되고, 제2 돌기부(134)와 제1 홈(114a)이 형성된 하단 접지부(114)에 의해 병렬 캐패시터 성분이 형성된다.The first protrusion 132 is inserted to be spaced apart from the first groove 112a by a predetermined distance T, and the second protrusion 134 is inserted to be spaced apart from the second groove 114a by a predetermined distance T. The first and second protrusions 132 and 134 are provided in shapes corresponding to the first and second grooves 112a and 114a and protrude to have a predetermined length Lo. Accordingly, a parallel capacitor component on the CBCPW signal transmission line is formed by the upper ground portion 112 having the first protrusion 132 and the first groove 112a, and the second protrusion 134 and the first groove 114a are formed. The bottom ground portion 114 forms a parallel capacitor component.

제1 및 제2 연결부(136, 138) 각각은 입력단(104), 출력단(106) 및 메타셀(130)의 두께보다 작은 두께(K)를 갖는다. 이 제1 및 제2 연결부(136, 138)에 의해 병렬 캐패시터 성분들과 상호 직렬로 연결되는 직렬 인덕터 성분이 형성된다.Each of the first and second connectors 136 and 138 has a thickness K smaller than the thickness of the input terminal 104, the output terminal 106, and the metacell 130. The first and second connections 136 and 138 form a series inductor component that is connected in series with the parallel capacitor components.

따라서 메타셀(130)은 제1 연결부(136)를 통해 입력단(104)의 일측에 연결되고, 제2 연결부(138)을 통해 출력단(106)의 타측에 연결된다. 또 메타셀(130)은 상단 및 하단 접지부(112, 114) 각각에 형성된 제1 및 제2 홈(112a, 114a)에 대응하여 제1 및 제2 돌기부(132, 134)가 형성되고, 이들 각각은 제1 및 제2 홈(112a, 114a) 각각에 이격되게 삽입된다. 이러한 메타셀(130)은 CBCPW 신호 전송선의 구조를 변형시켜서 저역 통과 특성을 갖도록 제공된다.Therefore, the metacell 130 is connected to one side of the input terminal 104 through the first connector 136 and to the other side of the output terminal 106 through the second connector 138. In addition, the metacell 130 has first and second protrusions 132 and 134 corresponding to the first and second grooves 112a and 114a formed in the upper and lower ground portions 112 and 114, respectively. Each is inserted into each of the first and second grooves 112a and 114a spaced apart. The metacell 130 is provided to have a low pass characteristic by modifying the structure of the CBCPW signal transmission line.

이러한 본 발명의 저역 통과 필터(100)는 입력단(104)과, 제1 연결부(136), 메타셀(130), 제2 연결부(138) 및 출력단(106) 순으로 CBCPW 메타 전송선을 형성한다. 이 때, 메타셀(130)은 CRLH의 CBCPW 구조로부터 RH 회로 성분만을 갖도록 하여 CBCPW 신호 전송선을 형성한다.The low pass filter 100 of the present invention forms the CBCPW meta transmission line in the order of the input terminal 104, the first connector 136, the metacell 130, the second connector 138 and the output terminal 106. At this time, the metacell 130 forms the CBCPW signal transmission line by having only the RH circuit components from the CBCPW structure of the CRLH.

상술한 바와 같이, 본 발명은 기판(102)의 상부면(110) 상에 형성된 메타매질의 CRLH 신호 전송선의 구조를 변형하여 RH 회로 성분이 분리된 초고주파용 CBCPW 메타셀(130)을 형성하여 저역 통과 필터를 구현한다. 이 때, CRLH 구조의 CBCPW 신호 전송선은 저비용 및 저손실로 회로 부품과 시스템을 소형화하는데 활용되며, 저출력 마이크로파 집적 회로(MIC)를 설계하는데 유용하다.As described above, the present invention modifies the structure of the CRLH signal transmission line of the meta medium formed on the upper surface 110 of the substrate 102 to form the ultra-high frequency CBCPW metacell 130 in which the RH circuit components are separated. Implement a pass filter. At this time, the CBCPW signal transmission line of the CRLH structure is utilized to miniaturize circuit components and systems at low cost and low loss, and is useful for designing a low power microwave integrated circuit (MIC).

뿐만 아니라, CRLH 구조의 CBCPW 신호 전송선은 RH 회로 성분과 LH 회로 성분을 동시에 가지고 있지만, 본 발명에서는 복합화된 CRLH 회로 구조로부터 RH 회로 성분만을 가지도록 CBCPW 신호 전송선을 변형시켜 메타셀(130)을 구성하여, 마이크로파 저역 통과 필터(100)를 구현한다.In addition, the CBCPW signal transmission line having the CRLH structure has both an RH circuit component and an LH circuit component at the same time, but in the present invention, the metacell 130 is configured by modifying the CBCPW signal transmission line to have only the RH circuit component from the complexed CRLH circuit structure. Thus, the microwave low pass filter 100 is implemented.

여기서 CRLH 특성을 갖는 CBCPW 신호 전송선은 RH 회로 성분의 인턱터(LR)와 LH 회로 성분의 커패시터(CL)가 직렬 공진 회로를 이루고, 이 직렬 공진 회로와는 병렬 네트워크(Ladder Network) 형태로 RH 회로 성분의 커패시터(CR)와 LH 회로 성분의 인덕터(LL)가 병렬 공진 회로를 이룬다.Here, in the CBCPW signal transmission line having the CRLH characteristic, the inductor L R of the RH circuit component and the capacitor C L of the LH circuit component form a series resonant circuit, and the series resonant circuit is RH in the form of a parallel network. The capacitor C R of the circuit component and the inductor L L of the LH circuit component form a parallel resonance circuit.

이러한 회로 구조로부터 CRLH의 CBCPW 신호 전송선의 유전율과 투자율 각각은

Figure 112012013795608-pat00001
,
Figure 112012013795608-pat00002
이 된다.From this circuit structure, the dielectric constant and permeability of CRLH CBCPW signal transmission line are
Figure 112012013795608-pat00001
,
Figure 112012013795608-pat00002
.

그리고 CBCPW 신호 전송선으로부터 RH 회로 성분을 유추하는 방법은 LH 회로 성분인 CL과 LL을 억제시키고, RH 회로 성분인 LR과 CR를 크게 만들면, RH 메타셀(130)을 구성할 수 있다.In addition, the method of inferring the RH circuit component from the CBCPW signal transmission line can form the RH metacell 130 by suppressing the C L and L L , which are the LH circuit components, and making L R and C R , which are the RH circuit components, large. .

즉, 저역 통과 필터(100)는 CBCPW 신호 전송선을 따라 신호가 전송될 때, 메타셀(130)의 선로 폭이 넓은 면(132)에서는 병렬 캐패시터(CR) 성분이 생성되고, 선로 폭이 좁은 면(136, 138)에서는 직렬 인덕터(LR) 성분이, 그리고 다시 선로 폭이 넓은 면(134)에서는 반복적으로 병렬 캐패시터(CR) 성분이 생성되므로, RH 회로 성분만 나타나고, LH 회로 성분은 억제된다.That is, when the signal is transmitted along the CBCPW signal transmission line, the low pass filter 100 generates a parallel capacitor (C R ) component on the wide surface 132 of the metacell 130, and has a narrow line width. Since the series inductor (L R ) component is generated on the surfaces 136 and 138 and the parallel capacitor (C R ) component is repeatedly generated on the wide line 134, only the RH circuit component appears and the LH circuit component Suppressed.

따라서 본 발명의 저역 통과 필터(100)는 CBCPW 신호 전송선의 제1 돌기부(132)와 제1 홈(112a)이 형성된 상단 접지부(112)에 의해 병렬 캐패시터를 형성하고 있는 폭이 넓은 부분은 전계 에너지를 보존하고 전달하는 특성을 가지며, CBCPW 신호 전송선의 제2 돌기부(134)와 제2 홈(114a)에 의해 형성된 직렬 인덕터를 형성하고 있는 폭이 좁은 부분은 자계 에너지를 보존하고 전달하는 특성을 갖는다. 그 결과, 메타셀(130)은 저역 통과 필터(100)로 입력된 전자계 에너지를 잘 보존하였다가 출력단(106)으로 손실없이 전달하는 특성과 저역 통과 주파수 선택적 특성을 동시에 갖는다.Therefore, in the low pass filter 100 of the present invention, the wide part of which the parallel capacitor is formed by the upper ground portion 112 formed with the first protrusion 132 and the first groove 112a of the CBCPW signal transmission line has an electric field. The narrow portion of the series inductor formed by the second protrusion 134 and the second groove 114a of the CBCPW signal transmission line has a characteristic of conserving and transmitting energy. Have As a result, the metacell 130 has a characteristic of preserving the electromagnetic energy input to the low pass filter 100 well and transferring it to the output terminal 106 without loss and a low pass frequency selective characteristic.

그리고 저역 통과 필터(100)는 입출력단(104, 106), 메타셀(130), 상부 및 하부 접지부(112, 114), 제1 및 제2 연결부(136, 138) 그리고 제1 및 제2 돌기부(132, 134)들 간의 길이, 간격 및/또는 폭 등에 대한 다양한 매개변수(W, L1, L2, L3, D, K, S1, S2, Lo, T 및 Gr)들을 조절하여 통과 대역내의 파상, 차단 주파수와 대역 저지 특성을 미세 조정할 수 있다.The low pass filter 100 includes input and output terminals 104 and 106, a metacell 130, upper and lower ground portions 112 and 114, first and second connectors 136 and 138, and first and second portions. Waveforms in the passband by adjusting various parameters (W, L1, L2, L3, D, K, S1, S2, Lo, T and Gr) between the lengths, spacing and / or width between the protrusions 132 and 134 This allows fine tuning of the cutoff frequency and band rejection characteristics.

그러므로 본 발명의 저역 통과 필터(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, CBCPW 신호 전송선의 선로 폭이 넓은 면(132, 134)에 나타나는 전계 에너지 분포가 병렬 회로 성분의 캐패시터(CR)에 축적되고, 이 전계 에너지는 전자계 간의 상호 작용에 의하여 시간이 경과되면, 도 4에 도시된 바와 같이, CBCPW 신호 전송선의 선로 폭이 좁은 면(136, 138)에 나타나는 직렬 회로 성분의 인덕터(LR)에 자계 에너지로 나타난다. 이런 과정이 시간 경과에 따라 반복적으로 이루어지면서 신호 에너지는 입력단(104)에서 출력단(106)으로 전송된다.Therefore, in the low pass filter 100 of the present invention, as shown in FIG. 3, the electric field energy distribution appearing on the wide surface 132 and 134 of the CBCPW signal transmission line is accumulated in the capacitor CR of the parallel circuit component. When time passes due to the interaction between the electromagnetic fields, the electric field energy is inductor L R having a series circuit component appearing on the narrow surfaces 136 and 138 of the CBCPW signal transmission line, as shown in FIG. 4. Appears as magnetic field energy. As this process is repeated over time, signal energy is transmitted from the input terminal 104 to the output terminal 106.

따라서 본 발명의 저역 통과 필터(100)는 입력 신호에 대한 에너지 전송과 억제가 RH 메타셀을 구성하고 있는 메타 전송선의 인덕터와 커패시터 값에 의해 이루어지며, 이 분포소자들 값에 따라 주파수 선택성이 결정되므로, 저역 통과 필터(100)의 특성으로 나타난다. 결국, RH 메타셀(130)은 저역 통과 필터(100)로 입력된 전자계 에너지를 잘 보존하였다가 출력단(100)으로 손실없이 전달하는 특성과 저역 통과 주파수 선택적인 특성을 동시에 가질 수 있다.Therefore, in the low pass filter 100 of the present invention, the energy transmission and suppression of the input signal is made by the inductor and capacitor values of the meta transmission line constituting the RH metacell, and the frequency selectivity is determined according to the distribution element values. Therefore, it appears as a characteristic of the low pass filter 100. As a result, the RH metacell 130 may have a characteristic of conserving the electromagnetic energy input to the low pass filter 100 well and transferring the loss to the output terminal 100 without loss and a characteristic of low pass frequency selection.

즉, 본 발명의 저역 통과 필터(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 메타셀(130)을 구성하는 다양한 매개변수(W, D, D1, S1, S2, Lo, L1, L2, L3, 및 Gr 등)의 파라미터들을 변경함으로써, 차단 주파수, 통과 대역 및 저지 대역 특성을 바꿀 수 있으며, 원하는 주파수 대역의 저역 통과 특성을 얻을 수 있다.That is, the low pass filter 100 of the present invention, as shown in Figure 5, various parameters constituting the metacell 130 (W, D, D1, S1, S2, Lo, L1, L2, L3, And Gr), etc., it is possible to change the cutoff frequency, passband and stopband characteristics, and obtain the lowpass characteristics of the desired frequency band.

이 실시예에서, 저역 통과 필터(100)의 투과 계수(S21)에서는 약 1.3 GHz 이상의 주파수 대역을 차단시키고, 반사 계수(S11)에서는 약 1.3 GHz 이상의 주파수 대역을 통과시킨다.In this embodiment, the transmission coefficient S21 of the low pass filter 100 blocks the frequency band of about 1.3 GHz or more, and the reflection coefficient S11 passes the frequency band of about 1.3 GHz or more.

상술한 바와 같이, 본 발명의 저역 통과 필터(100)는 CBCPW 구조의 기판(102) 상부면(110)에 CPW 신호 전송선의 구조를 변형시켜서 저역 통과 특성을 갖도록 메타셀(130)을 만들고, 기판(102) 하부면(120) 전체에 하부 접지판(122)을 구성한다. 따라서 저역 통과 필터(100)는 입력 신호에 대한 에너지 전송과 억제를 메타셀을 구성하고 있는 메타 전송선의 분포소자 값인 병렬 캐패시터, 직렬 인덕터 및 병렬 캐패시터가 순차적으로 연결된 회로로 구성되며, 이 분포소자 값들에 따라 저역 통과 주파수 선택성이 나타난다.As described above, the low pass filter 100 of the present invention is to modify the structure of the CPW signal transmission line on the upper surface 110 of the substrate 102 of the CBCPW structure to make the metacell 130 to have a low pass characteristics, the substrate The lower ground plate 122 is formed on the entire lower surface 120. Therefore, the low pass filter 100 is composed of a circuit in which a parallel capacitor, a series inductor, and a parallel capacitor, which are distribution element values of the meta transmission line constituting the metacell, are sequentially connected to the energy transmission and suppression of the input signal. This results in low pass frequency selectivity.

이상에서, 본 발명에 따른 메타셀을 이용한 저역 통과 필터의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.In the above, the configuration and operation of the low pass filter using the metacell according to the present invention has been shown in accordance with the detailed description and drawings, but this is merely described by way of example, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Changes and changes are possible.

100 : 저역 통과 필터 102 : 기판
104 : 입력단 106 : 출력단
110 : 상부면 112 : 상단 접지부
112a : 제1 홈 113 : 제1 부도체
114 : 하단 접지부 114a : 제2 홈
115 : 제2 부도체 120 : 하부면
122 : 하부 접지 130 : 메타셀
132 : 제1 돌기부 134 : 제2 돌기부
136 : 제1 연결부 138 : 제2 연결부100 low pass filter 102 substrate
104: input terminal 106: output terminal
110: upper surface 112: upper ground portion
112a: first groove 113: first insulator
114: lower ground portion 114a: second groove
115: second insulator 120: lower surface
122: lower ground 130: metacell
132: first projection 134: second projection
136: first connecting portion 138: second connecting portion

Claims (8)

매타매질을 이용하는 저역 통과 필터에 있어서:
상부면 및 하부면을 갖는 기판과;
상기 상부면의 상단에 형성되는 상단 접지부와;
상기 상단 접지부와 상호 나란하게 배치되도록 상기 상부면의 하단에 형성되는 하단 접지부와;
상기 상단 및 상기 하단 접지부 사이에서 이격되고, 상기 상부면의 일측에 형성되어 입력 신호를 받아들이는 입력단과;
상기 입력단과 대향하게 상기 상부면의 타측에 형성되어 상기 입력 신호의 특정 주파수 대역을 통과시키는 출력단과;
상기 입력단과 상기 출력단 사이에서 일정 간격 이격되게 배치되고, 상기 상단 및 상기 하단 접지부에 이격되게 배치되는 메타셀과;
상기 하부면 전체에 형성되는 하부 접지부와;
상기 입력단과 상기 메타셀을 연결하는 제1 연결부 및;
상기 메타셀과 상기 출력단을 연결하는 제2 연결부를 포함하되;
상기 상단 접지부는 상기 상부면의 상측 방향으로 오목하게 형성되는 제1 홈이 구비되고, 상기 하단 접지부는 상기 상부면의 하측 방향으로 오목하게 형성되는 제2 홈이 구비되며,
상기 메타셀은 상기 제1 및 상기 제2 홈에 대응하여 일부가 돌출되고, 상기 제1 및 상기 제2 홈에 이격되게 삽입되는 제1 및 제2 돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 저역 통과 필터.In a low pass filter using a medium:
A substrate having an upper surface and a lower surface;
An upper ground part formed on an upper end of the upper surface;
A lower ground portion formed at a lower end of the upper surface so as to be parallel to the upper ground portion;
An input terminal spaced apart from the upper and lower ground portions, the input terminal being formed at one side of the upper surface to receive an input signal;
An output terminal formed at the other side of the upper surface to face the input terminal and passing a specific frequency band of the input signal;
A metacell disposed between the input terminal and the output terminal at a predetermined interval and spaced apart from the upper and lower ground portions;
A lower ground part formed on the entire lower surface;
A first connector connecting the input terminal and the metacell;
A second connection unit connecting the metacell and the output terminal;
The upper ground portion is provided with a first groove formed concave in the upper direction of the upper surface, the lower ground portion is provided with a second groove formed concave in the lower direction of the upper surface,
The metacell may have a portion protruding from the first and second grooves, and the first and second protrusions may be formed to be spaced apart from the first and second grooves. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 상기 제2 연결부는 상기 메타셀의 상하 폭보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 저역 통과 필터.The method of claim 1,
The first pass filter and the second connection portion is characterized in that the narrower than the upper and lower width of the meta-cell formed. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 상기 제2 연결부는 인덕터 성분을 형성하는 것을 특징으로 하는 저역 통과 필터.The method of claim 1,
And the first and second connections form an inductor component. 제 4 항에 있어서,
상기 메타셀은;
상기 제1 및 상기 제2 돌기부가 형성된 부분에서 상호 병렬로 연결되는 캐패시터 성분들을 형성하되,
상기 인덕터 성분은 상기 캐패시터 성분들과 상호 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 저역 통과 필터.The method of claim 4, wherein
The metacell;
Forming capacitor components connected in parallel to each other at a portion where the first and second protrusions are formed;
And the inductor component is connected in series with the capacitor components. 제 5 항에 있어서,
상기 저역 통과 필터는 상기 기판의 좌우 중심선을 축으로 상호 대칭되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 저역 통과 필터.The method of claim 5, wherein
The low pass filter has a low pass filter, characterized in that having a structure that is symmetrical with respect to the left and right center line of the substrate as an axis. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저역 통과 필터는;
상기 입력단, 상기 제1 연결부, 상기 메타셀, 상기 제2 연결부 및 상기 출력단으로 신호 전송선을 형성하는 것을 특징으로 하는 저역 통과 필터.The method according to any one of claims 1 and 3 to 6,
The low pass filter;
And a signal transmission line formed at the input terminal, the first connector, the metacell, the second connector, and the output terminal. 제 7 항에 있어서,
상기 기판은 CBCPW(Conductor Backed Folded Coplaner Waveguide) 기판으로 구비되고,
상기 신호 전송선은 RH(Right Handed) 회로 성분만 갖는 CBCPW 구조의 메타 전송선으로 구비되는 것을 특징으로 하는 저역 통과 필터.The method of claim 7, wherein
The substrate is provided as a CBCPW (Conductor Backed Folded Coplaner Waveguide) substrate,
The signal transmission line is a low pass filter, characterized in that provided as a meta transmission line of the CBCPW structure having only the RH (Right Handed) circuit components.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101538448B1 (en) * 2014-06-10 2015-07-23 경북대학교 산학협력단 Meta-material structure and dual band pass filter
KR101556307B1 (en) 2014-06-10 2015-10-02 경북대학교 산학협력단 Meta-material structure and low pass filter
KR20230103094A (en) * 2021-12-31 2023-07-07 인천대학교 산학협력단 Micro Waveguide Ultra Wide Band Pass Filter Type Meta Material

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001217604A (en) * 2000-01-31 2001-08-10 Mitsubishi Electric Corp Low-pass filter
KR20100099702A (en) * 2007-11-16 2010-09-13 레이스팬 코포레이션 Filter design methods and filters based on metamaterial structures
KR101007542B1 (en) * 2010-02-11 2011-01-14 주식회사 이너트론 Ultra-wideband rejection microstrip lowpass filter combined metameterial unit-cells

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001217604A (en) * 2000-01-31 2001-08-10 Mitsubishi Electric Corp Low-pass filter
KR20100099702A (en) * 2007-11-16 2010-09-13 레이스팬 코포레이션 Filter design methods and filters based on metamaterial structures
KR101007542B1 (en) * 2010-02-11 2011-01-14 주식회사 이너트론 Ultra-wideband rejection microstrip lowpass filter combined metameterial unit-cells

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Lei Yang 외1인, "Analysis and Design of Lowpass Filter using Unit Cell based on CRLH Transmission Line", International Journal of Contents, 2012년. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101538448B1 (en) * 2014-06-10 2015-07-23 경북대학교 산학협력단 Meta-material structure and dual band pass filter
KR101556307B1 (en) 2014-06-10 2015-10-02 경북대학교 산학협력단 Meta-material structure and low pass filter
KR20230103094A (en) * 2021-12-31 2023-07-07 인천대학교 산학협력단 Micro Waveguide Ultra Wide Band Pass Filter Type Meta Material
KR102637786B1 (en) 2021-12-31 2024-02-16 인천대학교 산학협력단 Micro Waveguide Ultra Wide Band Pass Filter Type Meta Material

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