KR101299675B1 - Frequency Selective Surface Filter for varying characteristic of frequency - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주파수 특성 가변 FSS 필터에 관한 것으로서, 주파수 선택표면(FSS)에 배열된 복수의 단위셀; 및 그 단위 셀과 단위 셀을 각각 연결하는 적어도 하나의 써미스터로 이루어지는 복수의 써미스터를 포함하고, 써미스터의 온도에 따라 변하는 저항성분에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라지고, 전기적인 연결의 저항성분이 변함에 따라 상기 복수의 단위셀과 상기 복수의 써미스터로 이루어지는 FSS 필터의 주파수 특성이 변하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 투명한 필름으로 제작되어 유리창에 부착하게 되면 온도에 따른 태양광의 투과/차단을 조절할 수 있으며, 에너지를 절감할 수 있는 건물 구조 설계에도 적용할 수 있다. 주파수 특성을 온도에 따라 변하게 함으로써, 온도변화가 급격한 항공기 등에서도 활용가능하다. The present invention relates to a frequency characteristic variable FSS filter, comprising: a plurality of unit cells arranged on a frequency selective surface (FSS); And a plurality of thermistors including at least one thermistor connecting the unit cells and the unit cells, wherein the electrical connection between the unit cell and the unit cell is changed by a resistance component which varies according to the temperature of the thermistor. The frequency characteristics of the FSS filter including the plurality of unit cells and the plurality of thermistors change as the resistance component of the connection changes.
According to the present invention, when the transparent film is made and attached to the glass window can control the transmission / blocking of sunlight according to the temperature, it can be applied to the building structure design that can save energy. By changing the frequency characteristic according to the temperature, it can be utilized even in aircrafts with rapid temperature changes.

Description

주파수 특성 가변 ＦＳＳ 필터{Frequency Selective Surface Filter for varying characteristic of frequency}Frequency Selective Surface Filter for varying characteristic of frequency

본 발명은 주파수 선택적 표면(Frequency Selective Surface : 이하 FSS 라 한다) 필터에 한 것으로서, 특히 외부의 열에너지 또는 내부의 열 제어 회로 또는 커패시터의 커패시턴스의 변화에 의해 주파수 대역을 변경할 수 있는 주파수 대역 투과 및 차단에 사용되는, 주파수 특성 가변 FSS 필터에 관한 것이다.The present invention is directed to a frequency selective surface (FSS) filter, and in particular, the transmission and blocking of a frequency band capable of changing the frequency band by a change in capacitance of an external thermal energy or an internal thermal control circuit or capacitor. And a frequency characteristic variable FSS filter.

일반적으로 FSS 라 함은 사용자가 원하는 주파수를 선택적으로 투과시키거나 차단시킬 수 있도록 인공적으로 제작된 평면 또는 곡면의 표면(surface)을 말한다. 이러한 FSS의 주파수 선택 특성은 도체 또는 개구면을 일정한 주기를 갖도록 배치함으로써 얻을 수 있는 데, 이 때 FSS에서 단일 주기에 해당하는 구조를 일반적으로 단위 셀(unit cell)이라 한다.In general, the FSS refers to a surface or a surface artificially manufactured so that a user can selectively transmit or block a desired frequency. The frequency selection characteristic of the FSS can be obtained by arranging a conductor or an opening surface with a certain period. In this case, a structure corresponding to a single period in the FSS is generally called a unit cell.

FSS는 단위 셀로 선택한 구조의 기하학적 모양 뿐만 아니라 단위 셀의 배열 형태 및 주기, 그리고 사용된 유전체 및 도체의 재질 특성에 따라 주파수 응답특성의 변화가 심하여 사용자가 원하는 주파수 특성을 정확하게 얻기 위한 여러 가지 방법들이 연구되고 있다.The FSS varies greatly depending on the geometry of the structure selected as the unit cell as well as the arrangement type and period of the unit cell, and the material characteristics of the dielectric and conductor used. Is being studied.

종래에는 단일 주파수 대역을 갖는 FSS와 관련된 특허가 주로 제시되었으며, 이러한 기술들에서는 주로 FSS 단위 셀을 구성하는 기하학적 단위 셀에 따른 이중 대역 주파수 특성을 제시하였으며, 또한 전원으로 제어 가능한 가변 커패시터를 이용하여 동작 주파수를 제어하는 형태의 FSS가 제시되었다.Conventionally, patents related to FSS having a single frequency band have been mainly presented, and these techniques mainly proposed dual band frequency characteristics according to geometric unit cells constituting the FSS unit cell, and also by using a variable capacitor that can be controlled by a power source. A form of FSS that controls the operating frequency has been proposed.

그러나 이러한 주파수 재구성 FSS 필터는 상온을 기준으로 설계되어 온도변화가 급격한 항공기 등에서 활용이 제한적이고, 외부 전원을 필요로 한다는 점에서 설계가 복잡하다는 불편함이 있다.However, since the frequency reconstruction FSS filter is designed based on room temperature, it is inconvenient in that it is limited in use in aircrafts with rapid temperature changes and requires an external power source.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 FSS의 단위 셀의 형상과 관계없이 단위 셀의 형상을 온도에 따라 전기적인 저항이 변하는 써미스터(Thermistor)를 이용하여 온도가 변함에 의해 주파수 특성이 변하는, 써미스터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is the thermistor using a thermistor, the frequency characteristic is changed by the temperature is changed by using a thermistor whose electrical resistance changes with the temperature of the unit cell regardless of the shape of the unit cell of the FSS It is to provide a frequency characteristic variable FSS filter.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 FSS의 단위 셀의 형상과 관계없이 단위 셀의 형상을 트리머 커패시터의 커패시턴스를 변경시킴으로써, 커패시턴스의 변경에 의해 주파수 특성이 변하는, 트리머 커패시터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is that by changing the capacitance of the trimmer capacitor in the shape of the unit cell irrespective of the shape of the unit cell of the FSS, the frequency characteristic variable FSS filter using a trimmer capacitor, the frequency characteristic is changed by the change of capacitance To provide.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 써미스터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터는, 주파수 선택표면(FSS)에 배열된 복수의 단위셀; 및 상기 단위 셀과 단위 셀을 각각 연결하는 적어도 하나의 써미스터로 이루어지는 복수의 써미스터를 포함하고, 상기 써미스터의 온도에 따라 변하는 저항성분에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라지고, 상기 전기적인 연결의 저항성분이 변함에 따라 상기 복수의 단위셀과 상기 복수의 써미스터로 이루어지는 FSS 필터의 주파수 특성이 변하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a frequency characteristic variable FSS filter using a thermistor includes: a plurality of unit cells arranged on a frequency selection surface (FSS); And a plurality of thermistors each including at least one thermistor connecting the unit cells to the unit cells, wherein the electrical connection between the unit cells and the unit cells is changed by a resistance component that varies according to the temperature of the thermistor. The frequency characteristic of the FSS filter including the plurality of unit cells and the plurality of thermistors is changed as the resistance component of the electrical connection is changed.

상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 트리머 커패시터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터는, 단위 셀들이 배열된 FSS 필터에 있어서, 주파수 선택표면(FSS)에 배열된 복수의 단위셀; 및 상기 단위 셀과 단위 셀을 연결하는 적어도 하나의 트리머(trimmer) 커패시터로 이루어지는 복수의 트리머 커패시터를 포함하고, 상기 트리머 커패시터의 트리밍에 의해 가변하는 상기 트리머 커패시터의 커패시턴스 성분에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀 간의 전기 회로의 구성이 변하고, 상기 전기회로의 커패시턴스의 가변에 의해 상기 FSS필터의 주파수 특성이 변하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a variable frequency characteristic FSS filter using a trimmer capacitor, comprising: a plurality of unit cells arranged on a frequency selective surface (FSS), the FSS filter including unit cells; And a plurality of trimmer capacitors comprising at least one trimmer capacitor connecting the unit cell and the unit cell, wherein the unit cell and the unit are changed by a capacitance component of the trimmer capacitor which is varied by trimming the trimmer capacitor. The configuration of the electric circuit between cells changes, and the frequency characteristic of the FSS filter is changed by varying the capacitance of the electric circuit.

상기 단위 셀은 도체 또는 전도성 유전체인 것이 바람직하고, 다이폴 구조를 가지며, 상기 써미스터 또는 트리머 커패시터는 상기 다이폴 구조의 단위 셀과 단위 셀들을 연결한다. 또한 상기 단위 셀은 트라이폴 구조를 가질 수 있으며, 상기 써미스터 또는 트리머 커패시터는 상기 트라이폴 구조의 단위 셀과 단위 셀들을 연결하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the unit cell is a conductor or a conductive dielectric, and has a dipole structure, and the thermistor or trimmer capacitor connects the unit cell and the unit cells of the dipole structure. In addition, the unit cell may have a tripole structure, and the thermistor or trimmer capacitor may connect the unit cell and the unit cells of the tripole structure.

그리고 상기 FSS필터는 상기 복수의 단위 셀 및 상기 써미스터 또는 상기 트리머 커패시터가 배치되는 기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 복수의 단위 셀, 상기 써미스터 또는 상기 트리머 커패시터 및 기판을 일정한 두께로 코팅한 유전체 코팅층을 더 포함할 수도 있다. The FSS filter may further include a substrate on which the plurality of unit cells and the thermistor or the trimmer capacitor are disposed, and the dielectric coating layer coating the plurality of unit cells, the thermistor or the trimmer capacitor, and the substrate to a predetermined thickness. It may further include.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 주파수 특성 가변 FSS 필터는, 단위 셀들이 배열된 FSS 필터에 있어서, 투명한 전도성 유전체를 재질로 하는 단위셀들로 이루어지는 복수의 단위셀; 및 상기 단위 셀과 단위 셀을 연결하며, 온도에 따라 저항이 변화하는 투명한 물질로 이루어지는 복수의 온도감지 저항소자를 포함하는 투명필름을 포함하여 이루어지며, 온도에 따라 가변하는 상기 온도감지 저항소자의 저항성분에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라지고, 상기 전기적인 연결의 저항성분의 가변에 의해 상기 FSS 필터의 주파수 특성이 변하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a variable frequency characteristic FSS filter, comprising: a plurality of unit cells comprising unit cells made of a transparent conductive dielectric material in an FSS filter in which unit cells are arranged; And a transparent film connecting the unit cells to the unit cells, the transparent film including a plurality of temperature sensing resistors made of a transparent material whose resistance changes with temperature, and varying with temperature. The electrical connection between the unit cell and the unit cell is changed by the resistance component, and the frequency characteristic of the FSS filter is changed by the variation of the resistance component of the electrical connection.

본 발명에 따른 써미스터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터에 의하면, 투명한 필름으로 제작되어 유리창에 부착하게 되면 온도에 따른 태양광의 투과/차단을 조절할 수 있다. 따라서 외부 온도가 높을 때 자동적으로 태양광을 차단할 수 있는 에너지 절감형 창문구조에 적용이 가능하며, 벽돌이나 외벽 구조에도 적용이 가능하고 에너지를 절감할 수 있는 건물 구조 설계에도 적용할 수 있다.According to the frequency characteristic variable FSS filter using a thermistor according to the present invention, when the transparent film is made of a transparent film and attached to a glass window, transmission / blocking of sunlight according to temperature can be controlled. Therefore, it can be applied to the energy-saving window structure that can automatically block sunlight when the outside temperature is high, and can be applied to the brick or exterior wall structure and to the building structure design that can save energy.

그리고 온도에 따라 FSS 단위 셀의 전기적인 연결 관계 즉 단위 셀의 전기적인 패턴의 길이가 변하므로 지상에서 동작하는 주파수 특성과 온도가 낮아지는 높은 고도에 위치한 지역에서 동작하는 주파수 특성의 변화를 줄 수 있다. 따라서 주파수 특성을 온도에 따라 변하게 함으로써, 온도변화가 급격한 항공기 등에서도 활용가능하다. In addition, the electrical connection relationship of the FSS unit cell, that is, the length of the unit cell's electrical pattern, is changed according to the temperature, thereby changing the frequency characteristics operating at the ground level and the frequency characteristics operating at high altitudes where the temperature decreases. have. Therefore, by changing the frequency characteristics in accordance with the temperature, it can be utilized even in aircraft and the like having a rapid temperature change.

또한 트리머 커패시터의 커패시턴스를 조절함으로써, 필터의 주파수 특성을 원하는 대로 변경시킬 수 있다. In addition, by adjusting the capacitance of the trimmer capacitor, the frequency characteristics of the filter can be changed as desired.

도 1은 본 발명에 따른 써미스터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터의 일실시예에 대한 구성을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 참조번호 100을 확대한 것으로서, 다이폴 형태의 단위셀 구조에 대한 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 체스보드 형태를 갖는 FSS 구조에 대해, 본 발명에 의한 써미스터를 이용하여 격자 형태의 단위셀 들을 연결한 구현 예를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 체스 보드 형태의 FSS 구조에 대해 온도가 저온일 경우, 실온일 경우 및 고온일 경우의 주파수에 따른 주파수 응답특성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 써미스터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 6은 도 5의 참조번호 500을 확대한 것으로서, 단위셀이 트라이 폴 구조를 가지는 트라이 폴 FSS 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 트리머(trimmer) 커패시터(capacitor)를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터의 일실시예를 나타낸 것이다.
도 8은 도 7의 참조번호 700을 확대한 것으로서, 상기 단위셀이 다이폴 구조를 가지는 다이폴 FSS 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 9는 사각 루프 형태를 갖는 FSS 구조에 대해, 본 발명에 의한 트리머 커패시터를 이용하여 사각 루프 형태의 단위셀들을 연결한 구현 예를 나타낸 것이다.
도 10은 도 9의 사각 루프 형태의 FSS 구조에 대해 트리머 커패시터의 커패스턴스가 피코패럿(pF)일 경우, 마이크로 패럿(uF)일 경우 및 커패시터가 없을 경우의 주파수에 따른 주파수 응답특성을 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 트리머 커패시터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 12는 도 11의 참조번호 1100을 확대한 것으로서, 단위셀이 트라이 폴 구조를 가지는 트라이 폴 FSS 구조의 일 예를 도시한 것이다. 1 illustrates a configuration of an embodiment of a frequency characteristic variable FSS filter using a thermistor according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged reference numeral 100 of FIG. 1 and illustrates an example of a unit cell structure having a dipole shape.
3 illustrates an implementation of connecting unit cells in a grid form by using a thermistor according to the present invention for an FSS structure having a chessboard form.
4 illustrates a frequency response characteristic according to frequencies when the temperature is low, at room temperature, and at high temperature for the chess board type FSS structure of FIG. 3.
5 shows another embodiment of a frequency characteristic variable FSS filter using a thermistor according to the present invention.
6 is an enlarged reference numeral 500 of FIG. 5 and illustrates an example of a tri-pole FSS structure in which a unit cell has a tri-pole structure.
7 illustrates an embodiment of a frequency characteristic variable FSS filter using a trimmer capacitor according to the present invention.
FIG. 8 is an enlarged reference numeral 700 of FIG. 7 and illustrates an example of a dipole FSS structure in which the unit cell has a dipole structure.
9 illustrates an embodiment in which unit cells of a rectangular loop type are connected using a trimmer capacitor according to the present invention with respect to an FSS structure having a rectangular loop shape.
FIG. 10 illustrates frequency response characteristics according to frequency when the capacitance of the trimmer capacitor is picofarad (pF), microfarad (uF) and when no capacitor is present in the rectangular loop type FSS structure of FIG. will be.
11 shows another embodiment of a frequency characteristic variable FSS filter using a trimmer capacitor according to the present invention.
FIG. 12 is an enlarged reference numeral 1100 of FIG. 11 and illustrates an example of a tri-pole FSS structure in which a unit cell has a tri-pole structure.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Configurations shown in the embodiments and drawings described herein are only one preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be variations and examples.

도 1은 본 발명에 따른 써미스터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터의 일실시예를 나타낸 것으로서, 본 발명에 의한 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터는 복수의 단위셀 및 복수의 써미스터를 포함하여 이루어진다.1 shows an embodiment of a frequency characteristic variable FSS filter using a thermistor according to the present invention. The FSS filter capable of changing the frequency characteristic according to the present invention includes a plurality of unit cells and a plurality of thermistors.

도 2는 도 1의 참조번호 100을 확대한 것으로서, 상기 단위셀이 다이폴 구조를 가지는 다이폴 FSS 구조에 대한 일 예를 도시한 것이다. FIG. 2 is an enlarged reference numeral 100 of FIG. 1 and illustrates an example of a dipole FSS structure in which the unit cell has a dipole structure.

복수의 단위셀(200)은 주파수 선택표면(FSS)에 배열되며, 도체 또는 전도성 유전체인 것이 바람직하다. The plurality of unit cells 200 are arranged on the frequency selective surface FSS, and are preferably conductors or conductive dielectrics.

복수의 써미스터(210)는 상기 단위 셀과 단위 셀을 각각 연결하며, 도 2에서는 상기 써미스터는 상기 다이폴 구조의 단위 셀과 단위 셀들을 연결한다. A plurality of thermistors 210 respectively connect the unit cells and the unit cells, and in FIG. 2, the thermistor connects the unit cells and the unit cells of the dipole structure.

상기 써미스터는 온도 상승에 따라 전기저항이 변하는 소자로서, 온도가 상승하면 저항값이 감소되는 NTC(Negative Temperature Coefficient Thermistor) 소자와 온도가 상승하면 저항값도 증가하는 PTC(Positive Temperature Coefficient Thermistor) 소자가 있다. NTC 타입 써미스터는 소형으로 빠른 응답속도를 가지며 사용온도 범위가 넓고 일상적인 온도 조절을 필요로 하는 다양한 범위에 응용된다. The thermistor is a device in which the electrical resistance changes as the temperature rises. A negative temperature coefficient thermistor (NTC) device whose resistance value decreases as the temperature increases, and a positive temperature coefficient coefficient (PTC) device that increases the resistance value as the temperature increases have. NTC type thermistors are small in size and fast in response, and have a wide range of operating temperatures and are applicable to various ranges requiring routine temperature control.

따라서, 써미스터가 온도에 따라 저항성분이 변하는 것에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라진다. 예를 들어, 온도에 따라 써미스터의 저항성분이 작아지면 질수록 도체 성분인 단위셀과 단위셀은 short에 가까워지고, 온도에 따라 써미스터의 저항성분이 커지면 커질수록 단위셀과 단위셀은 open에 가까워지게 된다. Therefore, the electrical connection between the unit cell and the unit cell is changed by changing the resistance of the thermistor according to temperature. For example, as the resistance of the thermistor decreases with temperature, the unit cell and the unit cell, which are the conductor components, become closer to short, and as the resistance of the thermistor increases with temperature, the unit cell and the unit cell become closer to open. .

이와 같이 단위셀과 단위셀을 연결하는 써미스터의 전기적인 저항성분이 변함에 따라 상기 복수의 단위셀(200)과 상기 복수의 써미스터(210)는 저항성분이 온도에 따라 변하는 FSS 필터가 된다. 이로 인해, 상기 FSS 필터는 저항성분이 변함으로 인해 주파수 특성이 달라진다.As the electrical resistance components of the thermistors connecting the unit cells and the unit cells change as described above, the plurality of unit cells 200 and the plurality of thermistors 210 become FSS filters whose resistance components change with temperature. For this reason, the frequency characteristics of the FSS filter change due to the change in the resistance component.

도 3은 체스 보드 형태를 갖는 FSS 구조에 대해, 본 발명에 의한 써미스터(350)를 이용하여 격자 형태의 단위셀(300, 310)들을 연결한 구현 예를 나타낸 것이다. 그리고 도 4는 도 3의 체스 보드 형태의 FSS 구조에 대해 온도가 저온일 경우, 실온일 경우 및 고온일 경우의 주파수에 따른 주파수 응답특성을 나타낸 것이다.3 illustrates an embodiment in which the unit cells 300 and 310 of the grid form are connected by using the thermistor 350 according to the present invention for the FSS structure having the chess board shape. 4 illustrates a frequency response characteristic according to frequencies when the temperature is low, at room temperature, and at high temperature for the chess board type FSS structure of FIG. 3.

도 4를 참조하면, 격자 형태의 단위셀을 연결하는 써미스터의 저항값이 온도에 따라 변하게 되는데, 저온일 때는 공진주파수가 9.7 GHz 이고, 실온에서는 공진주파수가 9.8 GHz 이고, 고온일 때는 공진주파수가 9.9 Hz가 변하는 것을 볼 수 있다. 저항성분이 없을 경우에는 공진주파수가 10.4 GHz 이다. Referring to Figure 4, the resistance value of the thermistor connecting the grid unit cell is changed according to the temperature, the resonance frequency is 9.7 GHz at low temperature, the resonance frequency is 9.8 GHz at room temperature, the resonance frequency at high temperature You can see the 9.9 Hz change. In the absence of a resistive component, the resonance frequency is 10.4 GHz.

도 4에서 볼 수 있듯이 단위 셀과 단위셀을 써미스터를 이용하여 연결할 경우, 온도에 따라 써미스터의 저항값이 달라지고, 이로 인해 공진주파수가 저온에서 고온으로 갈수록 커지는 것을 알 수 있다. 이러한 주파수 특성은 써미스터의 특성과 온도에 따라 변하므로, 본 발명을 응용하는 분야에 따라 원하는 주파수 특성을 얻기 위해서는 온도 대비 저항값이 적절한 특성을 갖는 써미스터를 사용할 수 있다. As shown in FIG. 4, when the unit cell and the unit cell are connected by using the thermistor, the resistance value of the thermistor varies according to temperature, and thus, the resonance frequency increases from low temperature to high temperature. Since the frequency characteristics change depending on the characteristics and temperature of the thermistor, in order to obtain a desired frequency characteristic according to the field of application of the present invention, a thermistor having an appropriate characteristic with respect to temperature may be used.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 써미스터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 본 발명에 의한 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터는 복수의 단위셀 및 복수의 써미스터를 포함하여 이루어진다. 그리고 도 6은 도 5의 참조번호 500을 확대한 것으로서, 상기 단위셀이 트라이 폴 구조를 가지는 트라이 폴 FSS 구조의 일 예를 도시한 것이다. On the other hand, Figure 5 shows another embodiment of a frequency characteristic variable FSS filter using a thermistor according to the present invention, the FSS filter capable of changing the frequency characteristics according to the present invention comprises a plurality of unit cells and a plurality of thermistors . 6 is an enlarged reference numeral 500 of FIG. 5 and illustrates an example of a tri-pole FSS structure in which the unit cell has a tri-pole structure.

복수의 단위셀(600)은 주파수 선택표면(FSS)에 배열되며, 도체 또는 전도성 유전체인 것이 바람직하다. 복수의 써미스터(610)는 상기 단위 셀과 단위 셀을 각각 연결하며, 도 6에서는 상기 써미스터는 상기 트라이 폴 구조의 단위 셀과 단위 셀들을 연결한다.The plurality of unit cells 600 are arranged on the frequency selective surface FSS, and are preferably conductors or conductive dielectrics. A plurality of thermistors 610 connect the unit cells and the unit cells, respectively, and in FIG. 6, the thermistor connects the unit cells and the unit cells of the tri-pole structure.

써미스터의 저항성분이 온도에 따라 변하는 것에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라진다. 예를 들어, 온도에 따라 써미스터의 저항성분이 작아지면 질수록 도체 성분인 단위셀과 단위셀은 단락(short)에 가까워지고, 온도에 따라 써미스터의 저항성분이 커지면 커질수록 단위셀과 단위셀은 개방(open)에 가까워지게 된다. As the resistance of the thermistor changes with temperature, the electrical connection between the unit cell and the unit cell is changed. For example, as the resistance of the thermistor decreases with temperature, the unit cell and the unit cell, which are the conductor components, are short-circuited, and as the resistance component of the thermistor increases with temperature, the unit cell and the unit cell open ( open).

이와 같이 단위셀과 단위셀을 연결하는 써미스터의 전기적인 저항성분이 변함에 따라 상기 복수의 트라이 폴 단위셀(600)과 상기 복수의 써미스터(610)는 저항성분이 온도에 따라 변하는 FSS 필터가 된다. 이로 인해, 상기 FSS 필터는 저항성분이 변함으로 인해 주파수 특성이 달라진다.As the electrical resistance components of the thermistors connecting the unit cells and the unit cells change as described above, the plurality of tri-pole unit cells 600 and the plurality of thermistors 610 become FSS filters whose resistance components change with temperature. For this reason, the frequency characteristics of the FSS filter change due to the change in the resistance component.

한편, 도 7은 본 발명에 따른 트리머(trimmer) 커패시터(capacitor)를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터의 일실시예를 나타낸 것으로서, 본 발명에 의한 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터는 복수의 단위셀 및 복수의 트리머 커패시터를 포함하여 이루어진다.On the other hand, Figure 7 shows an embodiment of a frequency characteristic variable FSS filter using a trimmer capacitor according to the present invention, the FSS filter capable of changing the frequency characteristics according to the present invention is a plurality of unit cells and It comprises a plurality of trimmer capacitors.

도 8는 도 7의 참조번호 700을 확대한 것으로서, 상기 단위셀이 다이폴 구조를 가지는 다이폴 FSS 구조의 일 예를 도시한 것이다. 복수의 단위셀(200)은 주파수 선택표면(FSS)에 배열되며, 도체 또는 전도성 유전체인 것이 바람직하다. FIG. 8 is an enlarged reference numeral 700 of FIG. 7 and illustrates an example of a dipole FSS structure in which the unit cell has a dipole structure. The plurality of unit cells 200 are arranged on the frequency selective surface FSS, and are preferably conductors or conductive dielectrics.

복수의 트리머 커패시터(810)는 상기 단위 셀과 단위 셀을 각각 연결하며, 도 8에서는 상기 트리커 커패시터는 상기 다이폴 구조의 단위 셀과 단위 셀들을 연결한다.A plurality of trimmer capacitors 810 connect the unit cells and the unit cells, respectively. In FIG. 8, the trimmer capacitor connects the unit cells and the unit cells of the dipole structure.

상기 트리머 커패시터는 각종 전자기기에 이용되는 소형 가변 커패시터의 일종으로 커패시턴스를 정밀하게 조정할 수 있는 소자이다. 따라서, 트리머 커패시터의 커패시턴스를 적절한 값을 갖도록 조정함으로써, 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라진다. The trimmer capacitor is a kind of small variable capacitor used in various electronic devices, and is a device capable of precisely adjusting capacitance. Thus, by adjusting the capacitance of the trimmer capacitor to an appropriate value, the electrical connection of the unit cell and the unit cell is changed.

이와 같이 단위셀과 단위셀을 연결하는 트리머 커패시터의 전기적인 커패시턴스 성분이 변함에 따라 상기 복수의 단위셀(800)과 상기 복수의 트리머 커패시터(810)는 커패시턴스 성분이 변하는 FSS 필터가 된다. 이로 인해, 상기 FSS 필터는 커패시턴스 성분이 변함으로 인해 주파수 특성이 달라진다.As the electrical capacitance component of the trimmer capacitor connecting the unit cell and the unit cell is changed as described above, the plurality of unit cells 800 and the plurality of trimmer capacitors 810 become FSS filters whose capacitance components are changed. For this reason, the frequency characteristic of the FSS filter is changed due to the change in capacitance component.

도 9는 사각 루프 형태를 갖는 FSS 구조에 대해, 본 발명에 의한 트리머 커패시터(950)를 이용하여 사각 루프 형태의 단위셀(900, 910)들을 연결한 구현 예를 나타낸 것이다. FIG. 9 illustrates an embodiment in which unit cells 900 and 910 having a square loop shape are connected to each other using a trimmer capacitor 950 according to the present invention with respect to an FSS structure having a square loop shape.

도 10은 도 9의 사각 루프 형태의 FSS 구조에 대해 트리머 커패시터의 커패스턴스가 피코패럿(pF)일 경우, 마이크로 패럿(uF)일 경우 및 커패시터가 없을 경우의 주파수에 따른 주파수 응답특성을 나타낸 것이다. 도 10을 참조하면, 사각 루프 형태의 단위셀을 연결하는 트리머 커패시터의 커패시턴스 값을 조정하게 되면, 트리머 커패시터의 커패시턴스 값이 1 pF 일 때는 공진주파수가 9.8 GHz 이고, 1 uF 일 경우에는 공진주파수가 10 GHz 이고, 커패시터가 없을 경우에는 공진주파수가 10.425 GHz 로 변하는 것을 볼 수 있다. FIG. 10 illustrates frequency response characteristics according to frequency when the capacitance of the trimmer capacitor is picofarad (pF), microfarad (uF) and when no capacitor is present in the rectangular loop type FSS structure of FIG. will be. Referring to FIG. 10, when the capacitance value of a trimmer capacitor connecting a unit cell of a square loop type is adjusted, the resonance frequency is 9.8 GHz when the capacitance value of the trimmer capacitor is 1 pF, and the resonance frequency is 1 uF. At 10 GHz and no capacitor, the resonant frequency changes to 10.425 GHz.

도 10에서 볼 수 있듯이 단위 셀과 단위셀을 트리머 커패시터를 이용하여 연결할 경우, 커패시턴스 값이 커지면 공진주파수도 커지는 것을 알 수 있다. 이러한 주파수 특성은 트리머 커패시터의 특성에 따라 변하므로, 본 발명을 응용하는 분야에 따라 원하는 주파수 특성을 얻기 위해서는 트리머 커패시터의 커패시턴스 값을 적절하게 조정하면 된다. As shown in FIG. 10, when the unit cell and the unit cell are connected by using a trimmer capacitor, it can be seen that the resonance frequency increases as the capacitance value increases. Since the frequency characteristic varies depending on the characteristics of the trimmer capacitor, in order to obtain a desired frequency characteristic according to the field of application of the present invention, the capacitance value of the trimmer capacitor may be appropriately adjusted.

한편, 도 11은 본 발명에 따른 트리머 커패시터를 이용한 주파수 특성 가변 FSS 필터의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 본 발명에 의한 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터는 복수의 단위셀 및 복수의 트리머 커패시터를 포함하여 이루어진다. 그리고 도 12는 도 11의 참조번호 1100을 확대한 것으로서, 상기 단위셀이 트라이 폴 구조를 가지는 트라이 폴 FSS 구조의 일 예를 도시한 것이다. On the other hand, Figure 11 shows another embodiment of a frequency characteristic variable FSS filter using a trimmer capacitor according to the present invention, the FSS filter capable of changing the frequency characteristics according to the present invention includes a plurality of unit cells and a plurality of trimmer capacitors It is done by 12 is an enlarged reference numeral 1100 of FIG. 11 and illustrates an example of a tri-pole FSS structure in which the unit cell has a tri-pole structure.

복수의 단위셀(1200)은 주파수 선택표면(FSS)에 배열되며, 도체 또는 전도성 유전체인 것이 바람직하다. 그리고 복수의 트리머 커패시터(1210)는 상기 단위 셀과 단위 셀을 각각 연결하며, 도 12에서는 상기 트리머 커패시터는 상기 트라이 폴 구조의 단위 셀과 단위 셀들을 연결한다.The plurality of unit cells 1200 are arranged on the frequency selective surface FSS, and are preferably conductors or conductive dielectrics. A plurality of trimmer capacitors 1210 connect the unit cells and the unit cells, respectively, and in FIG. 12, the trimmer capacitor connects the unit cells and the unit cells of the tri-pole structure.

트리머 커패시터의 커패시턴스 성분을 조절함에 따라 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라진다. 이와 같이 단위셀과 단위셀을 연결하는 트리머 커패시턴스의 전기적인 커패시턴스 성분을 조정함에 따라 상기 복수의 트라이 폴 단위셀(1200)과 상기 복수의 트리머 커패시터(1210)는 커패시턴스 성분이 변하는 FSS 필터가 된다. 이로 인해, 상기 FSS 필터는 커패시턴스 성분이 변함으로 인해 주파수 특성이 달라진다.As the capacitance component of the trimmer capacitor is adjusted, the electrical connection between the unit cell and the unit cell is changed. As described above, as the electrical capacitance component of the trimmer capacitance connecting the unit cell and the unit cell is adjusted, the plurality of tri-pole unit cells 1200 and the plurality of trimmer capacitors 1210 become FSS filters whose capacitance components change. For this reason, the frequency characteristic of the FSS filter is changed due to the change in capacitance component.

그리고, 상술한 FSS 필터를 구성하는 상기 복수의 단위 셀과, 상기 써미스터 또는 상기 트리머 커패시터는 기판 상에 배치될 수 있다. 그리고 유전체 코팅층을 이용하여, 상기 복수의 단위 셀, 상기 써미스터 및 기판을 일정한 두께로 코팅할 수 있다. The plurality of unit cells constituting the FSS filter and the thermistor or the trimmer capacitor may be disposed on a substrate. In addition, the plurality of unit cells, the thermistor, and the substrate may be coated with a predetermined thickness using a dielectric coating layer.

한편, 본 발명에 의한 FSS 필터를 투명필름으로 제작할 수도 있다. 이 때 상기 FSS 필터 즉 투명필름을 구성하는 복수의 단위셀은 투명한 전도성 유전체를 재질로 하여 이루어질 수 있다. 뿐만아니라 써미스터와 같은 온도 감지 저항소자도 상기 단위 셀과 단위 셀을 연결하며, 온도에 따라 저항값이 달라지는데, 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 투명필름을 구성하는 투명한 전도성 유전체와 투명한 온도감지 저항소자는 상기 FSS 필터가 유리창에 부착되어 사용될 때 특히 유용하다. 상기 투명필름에서도 온도에 따라 가변하는 상기 온도감지 저항소자의 저항성분에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라지고, 상기 전기적인 연결의 저항성분의 가변에 의해 FSS 필터(투명필름)의 주파수 특성이 변한다.On the other hand, the FSS filter according to the present invention may be produced as a transparent film. In this case, the plurality of unit cells constituting the FSS filter, ie, the transparent film, may be made of a transparent conductive dielectric material. In addition, a temperature sensing resistor such as a thermistor connects the unit cell to the unit cell, and the resistance value varies depending on temperature, and may be made of a transparent material. The transparent conductive dielectric and the transparent temperature sensing resistor constituting the transparent film are particularly useful when the FSS filter is attached to a glass window. In the transparent film, the electrical connection of the unit cell and the unit cell is changed by the resistance component of the temperature sensing resistance element that varies with temperature, and the FSS filter (transparent film) is changed by the resistance component of the electrical connection. The frequency characteristic of is changed.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

200 : 다이폴 형태의 복수의 단위셀 210 : 복수의 써미스터
300, 310 : 체크보드 형태의 단위셀 350 : 써미스터
600 : 트라이 폴 형태의 복수의 단위셀 610 : 복수의 써미스터
800 : 다이폴 형태의 복수의 단위셀 210 : 복수의 써미스터
900, 910 : 사각 루프 형태의 단위셀 950 : 트리머 커패시터
1200 : 트라이 폴 형태의 복수의 단위셀 1210 : 복수의 트리머 커패시터200: a plurality of unit cells in the dipole form 210: a plurality of thermistors
300, 310: unit cell in the form of check board 350: Thermistor
600: a plurality of unit cells of the tri-pole type 610: a plurality of thermistors
800: a plurality of unit cells in the dipole form 210: a plurality of thermistors
900, 910: unit cell in the form of a square loop 950: trimmer capacitor
1200: a plurality of unit cells in the form of a tripole 1210: a plurality of trimmer capacitors

Claims (8)

주파수 선택표면(FSS)에 배열된 복수의 단위셀; 및
상기 단위 셀과 단위 셀을 각각 연결하는 적어도 하나의 써미스터로 이루어지는 복수의 써미스터를 포함하고,
상기 써미스터의 온도에 따라 변하는 저항성분에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라지고, 상기 전기적인 연결의 저항성분이 변함에 따라 상기 복수의 단위셀과 상기 복수의 써미스터로 이루어지는 FSS 필터의 주파수 특성이 변하는 것을 특징으로 하는 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터.A plurality of unit cells arranged on the frequency selection surface FSS; And
A plurality of thermistors including at least one thermistor connecting the unit cells and the unit cells, respectively;
The electrical connection between the unit cell and the unit cell is changed by a resistance component that changes according to the temperature of the thermistor, and as the resistance component of the electrical connection is changed, an FSS filter including the plurality of unit cells and the plurality of thermistors is provided. FSS filter capable of changing the frequency characteristics, characterized in that the frequency characteristics change. 단위 셀들이 배열된 FSS 필터에 있어서,
주파수 선택표면(FSS)에 배열된 복수의 단위셀; 및
상기 단위 셀과 단위 셀을 연결하는 적어도 하나의 트리머(trimmer) 커패시터로 이루어지는 복수의 트리머 커패시터를 포함하고,
상기 트리머 커패시터의 트리밍에 의해 가변하는 상기 트리머 커패시터의 커패시턴스 성분에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀 간의 전기 회로의 구성이 변하고, 상기 전기회로의 커패시턴스의 가변에 의해 상기 FSS필터의 주파수 특성이 변하는 것을 특징으로 하는 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터.In the FSS filter in which the unit cells are arranged,
A plurality of unit cells arranged on the frequency selection surface FSS; And
A plurality of trimmer capacitors including at least one trimmer capacitor connecting the unit cell and the unit cell,
The configuration of the electric circuit between the unit cell and the unit cell is changed by the capacitance component of the trimmer capacitor, which is varied by trimming the trimmer capacitor, and the frequency characteristic of the FSS filter is changed by the change in capacitance of the electric circuit. FSS filter that can change the frequency characteristics. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단위 셀은
도체 또는 전도성 유전체인 것을 특징으로 하는 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터.The method of claim 1 or 2, wherein the unit cell is
FSS filter capable of changing frequency characteristics, characterized in that it is a conductor or conductive dielectric. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단위 셀은
다이폴 구조를 가지며,
상기 써미스터 또는 트리머 커패시터는 상기 다이폴 구조의 단위 셀과 단위 셀들을 연결하는 것을 특징으로 하는 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터.The method of claim 1 or 2, wherein the unit cell is
Has a dipole structure,
The thermistor or trimmer capacitor is a FSS filter that can change the frequency characteristics, characterized in that for connecting the unit cells and the unit cells of the dipole structure. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단위 셀은
트라이폴 구조를 가지며,
상기 써미스터 또는 트리머 커패시터는 상기 트라이폴 구조의 단위 셀과 단위 셀들을 연결하는 것을 특징으로 하는 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터.The method of claim 1 or 2, wherein the unit cell is
Has a tripole structure,
The thermistor or trimmer capacitor is a FSS filter that can change the frequency characteristics, characterized in that for connecting the unit cells and the unit cells of the tripole structure. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 단위 셀 및 상기 써미스터 또는 상기 트리머 커패시터가 배치되는 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터.3. The method according to claim 1 or 2,
And a substrate on which the plurality of unit cells and the thermistor or the trimmer capacitor are disposed. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 단위 셀, 상기 써미스터 또는 상기 트리머 커패시터 및 기판을 일정한 두께로 코팅한 유전체 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터.3. The method according to claim 1 or 2,
And a dielectric coating layer coating the plurality of unit cells, the thermistor or the trimmer capacitor, and the substrate to a predetermined thickness. 단위 셀들이 배열된 FSS 필터에 있어서,
투명한 전도성 유전체를 재질로 하는 단위셀들로 이루어지는 복수의 단위셀; 및
상기 단위 셀과 단위 셀을 연결하며, 온도에 따라 저항이 변화하는 투명한 물질로 이루어지는 복수의 온도감지 저항소자를 포함하는 투명필름을 포함하여 이루어지며,
온도에 따라 가변하는 상기 온도감지 저항소자의 저항성분에 의해 상기 단위 셀과 단위 셀의 전기적인 연결이 달라지고, 상기 전기적인 연결의 저항성분의 가변에 의해 상기 FSS 필터의 주파수 특성이 변하는 것을 특징으로 하는 주파수 특성을 변경할 수 있는 FSS 필터.In the FSS filter in which the unit cells are arranged,
A plurality of unit cells comprising unit cells made of a transparent conductive dielectric material; And
It comprises a transparent film comprising a plurality of temperature sensing resistance element connecting the unit cell and the unit cell, the resistance is changed according to the temperature,
The electrical connection between the unit cell and the unit cell is changed by the resistance component of the temperature sensing resistance element that varies with temperature, and the frequency characteristic of the FSS filter is changed by the variation of the resistance component of the electrical connection. FSS filter that can change the frequency characteristics.
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