KR101332918B1 - 나노 안테나장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 나노 안테나장치는, 나노 사이즈로 마련되어 무선 신호를 송수신하는 안테나부, 전자기 신호를 입력하여 안테나부의 기계적 공진을 발생시키는 발생부 및, 안테나부를 사이에 두고 발생부와 마주하도록 마련되어 안테나부가 발생부에 의해 공진됨에 따른 공진 주파수와 입력되는 전자기 신호에 의한 공명 특성 변화를 측정하여 분석하는 분석부를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 나노 사이즈의 안테나부가 기계적 공진에 의해 공진 주파수를 발생시킴에 따라, 나노 사이즈로도 무선 통신성을 확보할 수 있게 된다.

Description

나노 안테나장치{NANO-ANTENNA APPARATUS}
본 발명은 나노 안테나장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 나노 사이즈의 구조체를 기계적으로 공명시킴으로써 무선 기술 구현이 가능한 나노 사이즈의 나노 안테나장치에 관한 것이다.
근래에는 나노소자의 개발로 인해, 나노 소자를 이용한 신호 송수신 및/또는 전원 공급의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 나노소자는 특히, 무선(wireless)을 이용한 신호의 송수신 및/또는 전원공급이 가장 핵심 기술로 요구되고 있다.
상기 나노소자의 무선기술을 위해서는 안테나가 필수적으로 요구되며, 안테나의 크기는 서브-마이크로 미터(Sub-micro meter) 사이즈가 되어야만 나노 소자의 크기를 유지할 수 있다. 그러나, 일반적으로 서브-마이크로 미터 사이즈 안테나의 경우, 공명 주파수가 100THz 이상으로 기존 통신 영역 대비 매우 높다. 뿐만 아니라, 100THz 이상의 공명 주파수 영역은 빛이 영역에 해당하여, 통신에 사용하기에 어려운 영역임에 따라, 안테나로써 사용성이 낮은 문제점을 가진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 기계적 공진을 이용해 나노 사이즈로 무선 통신성을 향상시킨 나노 안테나장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 나노 안테나장치는, 나노 사이즈로 마련되어, 무선 신호를 송수신하는 안테나부, 전자기 신호를 입력하여, 상기 안테나부의 기계적 공진을 발생시키는 발생부 및, 상기 안테나부를 사이에 두고 상기 발생부와 마주하도록 마련되어, 상기 안테나부가 상기 발생부에 의해 공진됨에 따른 공진 주파수와 입력되는 상기 전자기 신호에 의한 공명 특성 변화를 측정하여 분석하는 분석부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 안테나부는, 적어도 하나의 안테나기판 및, 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지되, 상기 안테나기판으로부터 수직 또는 수평하게 마련되는 적어도 하나의 안테나부재를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 안테나부재는 상기 적어도 하나의 안테나기판에 대해 각각 수직 또는 수평하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth)방법 또는 식각방법에 의해 마련되거나, 상기 적어도 하나의 안테나부재는 상기 적어도 하나의 안테나기판에 대해 각각 수직하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth) 또는 식각에 의해 형성된 후에 수평하게 다운(Down)되어 자세 고정된다.
일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 안테나기판은 상호 이웃하게 복수개 마련되며, 상기 적어도 하나의 안테나부재는 상기 복수의 안테나기판에 대해 각각 수평하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth) 또는 식각되어 형성된 후 수평하게 다운(Down)되어 이웃하는 상기 안테나기판에 자세 고정되되, 상기 적어도 하나의 안테나부재의 길이는 상기 복수의 안테나기판에 대해 서로 다른 길이를 가진다.
일측에 의하면, 상기 발생부는 상기 안테나부와 전기적으로 연결되어 기계적 공명을 발생시키는 적어도 하나의 발생전극을 포함하며, 상기 적어도 하나의 발생전극에는 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나가 수직하게 적어도 하나 마련된다.
일측에 의하면, 상기 분석부는, 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나가 수직하게 적어도 하나 마련되어, 상기 안테나부의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 센싱하는 적어도 하나의 센싱전극 및, 상기 센싱전극을 통해 센싱된 상기 안테나부의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 분석하는 적어도 하나의 분석기판을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 나노 안테나장치는, 나노 사이즈의 안테나부, 상기 안테나부를 기계적으로 공진시켜 공진 주파수를 발생시키는 발생부 및, 상기 안테나부의 공진 주파수를 센싱하여 분석하는 분석부를 포함하며, 상기 안테나부는 적어도 하나의 안테나기판에 대해 수평 또는 수직하게 돌출되어 공진되는 적어도 하나의 안테나부재를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 안테나부재는 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지며, 상기 적어도 하나의 안테나부재는, 상기 적어도 하나의 안테나기판에 대해 각각 수직 또는 수평하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth)방법 또는 식각방법에 의해 마련되거나, 상기 적어도 하나의 안테나기판에 대해 각각 수직하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth) 또는 식각에 의해 형성된 후에 수평하게 다운(Down)되어 자세 고정된다.
일측에 의하면, 상기 적어도 하나의 안테나기판은 상호 이웃하게 복수개 마련되며, 상기 적어도 하나의 안테나부재는 상기 복수의 안테나기판에 대해 서로 다른 길이를 가지고 각각 수평하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth) 또는 식각되어 형성된 후 수평하게 다운되어 이웃하는 상기 안테나기판에 자세 고정된다.
일측에 의하면, 상기 발생부는, 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나가 수직하게 적어도 하나 마련되어 상기 안테나부와 전기적으로 연결에 의해 기계적 공명을 발생시키는 적어도 하나의 발생전극을 포함하며, 상기 분석부는, 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나가 수직하게 적어도 하나 마련되어, 상기 안테나부의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 센싱하는 적어도 하나의 센싱전극 및, 상기 센싱전극을 통해 센싱된 상기 안테나부의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 분석하는 적어도 하나의 분석기판을 포함한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 나노 안테나장치는, 첫째, 나노 사이즈로 마련된 안테나부를 기계적 공진을 이용해 발생된 공진 주파수를 분석함에 따라, 나노 사이즈로도 무선 통신성을 확보할 수 있게 된다.
둘째, 서로 다른 길이를 가지는 복수의 안테나부재가 기계적 공진에 의해 공진 주파수를 발생시킴에 따라, 다중 공명 채널을 사용할 수 있게 되어 통신 다양성을 확보할 수 있게 된다.
셋째, 안테나부재뿐만 아니라 발생전극과 센싱전극에도 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나 및/또는 센싱안테나를 마련함으로써, 신호 측정 감도 및 구동 전압 저하에 기여할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 의한 나노 안테나장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 제1실시예에 의한 나노 안테나장치의 변형예들을 개략적으로 도시한 구성도,
도 3은 본 발명의 본 발명의 바람직한 제2실시예에 의한 나노 안테나장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 의한 나노 안테나장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 5는 도 4에 도시된 제3실시예에 의한 나노 안테나장치의 제조방법을 순차적으로 도시한 개략적인 구성도,
도 6은 도 4에 도시된 제3실시예에 의한 나노 안테나장치의 제조방법의 변형예를 순차적으로 도시한 개략적인 구성도,
도 7은 본 발명의 바람직한 제4실시예에 의한 나노 안테나장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 8은 도 7에 도시된 제4실시예에 의한 나노 안테나장치의 제조방법을 순차적으로 도시한 개략적인 구성도,
도 9는 도 7에 도시된 제4실시예에 의한 나노 안테나장치의 제조방법의 변형예를 순차적으로 도시한 개략적인 구성도,
도 10은 본 발명의 바람직한 제5실시예에 의한 나노 안테나장치를 개략적으로 도시한 구성도,
도 11은 도 10에 도시된 제5실시예에 의한 나노 안테나장치의 변형예를 개략적으로 도시한 구성도,
도 12는 본 발명의 바람직한 제6실시예에 의한 나노 안테나장치를 개략적으로 도시한 구성도, 그리고,
도 13은 도 12에 도시된 제6실시예에 의한 나노 안테나장치의 변형예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참고하면, 제1실시예에 의한 나노 안테나장치(1)는 안테나부(10), 발생부(20) 및 분석부(30)를 포함한다.
상기 안테나부(10)는 나노 사이즈로 마련되어, 무선(Wireless) 통신을 위한 신호를 송수신한다. 이러한 안테나부(10)는 안테나기판(11)과 안테나부재(12)를 포함한다. 본 실시예에서는 상기 안테나기판(11)이 단일개 마련되고, 안테나부재(12)도 안테나기판(11)에 대응하여 단일개 마련되는 것으로 예시한다. 상기 안테나부재(12)는 나노 사이즈의 와이어(Wire), 튜브(Tube) 또는 빔(Beam) 형상을 가지고, 안테나기판(11)에 대해 수직하게 마련된다.
참고로, 상기 안테나부재(12)는 안테나기판(11)에 대해 캐털리스트 패턴(Catalyst Pattern)을 형성시킨 후, 캐털리스트가 성장(Growth)되어 마련된다. 이러한 안테나부재(12) 제조를 위한 캐털리스트 성장 방법은 공지 기술로부터 이해 가능하므로, 자세한 설명은 생략한다. 아울러, 상기 안테나부재(12)는 안테나기판(11)에 대해 각각 수직 또는 수평하게 식각방법에 의해 형성되는 변형예도 가능하며, 이러한 식각방법 또한 공지 기술로부터 이해 가능하므로 자세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 안테나부재(12)는 산화아연(ZnO)을 포함하는 산화물, 금(Au), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)를 포함하는 금속성 물질, 실리콘(Si)을 포함하는 반도체 물질, GaAs, InP 및 GaN를 포함하는 III-V족 화합물, 카본 나노 튜브 등의 탄소계 물질 중 어느 하나로 형성된다. 이에 따라, 상기 안테나부재(12)는 재질 특성으로 인해, 전자기(electromagnetic) 신호(E)에 간섭되어 기계적으로 공진된다.
상기 발생부(20)는 상기 안테나부(10)의 기계적 공진을 발생시킨다. 이를 위해, 상기 발생부(20)는 안테나기판(11)과 전기적으로 연결되어 전자기 신호(E)를 발생시키는 적어도 하나의 발생전극(21)을 포함한다. 이러한 발생전극(21)은 전자기 신호(E)로 파장을 발생시켜, 안테나부재(12)의 기계적 공진을 발생시킨다. 본 실시예에서 상기 발생부(20)는 발생전극(21)이 단일개로 마련되며, 상기 안테나부(10)와 이웃하게 마련되는 것으로 예시한다.
상기 분석부(30)는 상기 안테나부(10)가 발생부(20)에 의해 공진됨에 따른 공진 주파수와 입력되는 전자기 신호(E)에 의한 공명 특성 변화를 측정하여 분석한다. 상기 분석부(30)는 상기 안테나부(10)를 사이에 두고 발생부(20)와 마주하도록 마련되며, 센싱전극(31)과 분석기판(32)을 포함한다.
상기 센싱전극(31)은 상기 안테나부(10)의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 센싱하며, 적어도 하나 마련된다. 본 실시예에서는, 상기 발생전극(21)가 단일개 마련됨에 대응하여, 센싱전극(31) 또한 단일개인 것으로 예시한다. 이러한 센싱전극(31)은 안테나부(10)를 사이에 두고, 발생전극(21)과 마주하도록 안테나부(10)와 이웃하게 배치된다.
상기 분석기판(32)은 상기 센싱전극(31)을 통해 센싱된 안테나부(10)의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 분석한다. 구체적으로, 상기 분석기판(32)은 센싱전극(31)과 전기적으로 연결되며, 센싱전극(31)을 통해 센싱된 정보 즉, 안테나부재(12)의 공진으로 인한 공진주파수와 입력되는 전자기 신호(E) 사이의 상호 간섭으로 나타나는 신호 정보를 분석하여, 입력되는 안테나 주파수를 분리하여 분석한다. 이때, 상기 안테나부(10)의 공진 주파수와 비슷한 대역으로 안테나 주파수가 입력되는 경우, 상호 높은 간섭이 일어나게 되어 분석기판(32)은 신호 처리에서 높은 신뢰성을 얻을 수 있게 된다. 참고로, 상기 분석기판(32)을 통해 입력되는 안테나부재(12)의 주파수는 대략 GHz ~ MHz 영역대의 공진 주파수를 갖는다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제1실시예에 의한 나노 안테나장치(1)의 안테나동작을 정리하면 다음과 같다.
우선, 상기 발생부(20)의 발생전극(21)을 통해 전자기 신호(E)가 입력되어 파장(wave)을 발생시킴으로써, 안테나부(10)의 안테나부재(12)가 공진된다. 상기 안테나부재(12)의 공진으로 인해 발생된 공진주파수와 입력되는 전자기 신호(E)의 간섭으로 나타나는 공명 특성 변화를 분석부(30)의 센싱전극(31)이 센싱한다. 상기 센싱전극(31)을 통해 센싱된 정보는 분석기판(32)으로 전달되어, 상기 안테나부(10)를 통해 입력되는 안테나 주파수를 분리하여 분석하게 된다.
도 2를 참고하면, 도 1에 도시된 제1실시예에 의한 나노 안테나장치(1)의 변형 실시예들이 도시된다.
도 2의 (a)와 같이, 상기 분석부(30')는 센싱전극(31) 및 분석기판(32)뿐만 아니라, 상기 안테나부재(12)와 같은 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지고 센싱전극(31)에 마련되는 센싱안테나(33)를 포함한다. 여기서, 도 2의 (a)의 도시와 같이, 하나의 센싱전극(31)에 하나의 센싱안테나(33)가 수직하게 마련되는 것으로 예시한다. 그러나, 상기 센싱안테나(33)의 개수는 도시된 예로 한정되지 않으며, 센싱전극(31)의 개수에 대응하여 가변 가능하다.
도 2의 (b)와 같이, 상기 발생부(20')도 발생전극(21)뿐만 아니라, 발생전극(21)에 대해 수직하게 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나(22)를 포함할 수 있다. 상기 발생안테나(22)의 개수는 적어도 하나의 발생전극(21)에 각각 대응되도록 적어도 하나 마련되며, 도 2의 (b)에 도시된 개수로 한정되지 않는다. 이러한 발생안테나(22)는 도 2의 (a)에 도시된 센싱안테나(33)와 함께 마련됨이 좋으나, 꼭 이에 한정되지 않는다.
참고로, 도 2a 및 도 2b의 도시와 같이, 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 센싱안테나(33) 및/또는 발생안테나(22)의 구성으로 인해, 안테나부(10)를 통해 송수신되는 무선 신호의 측정 감도 및 구동 전압을 낮출 수 있게 된다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 의한 나노 안테나장치(100)가 도시된다.
제2실시예에 의한 나노 안테나장치(100)는 안테나부(110), 발생부(120) 및 분석부(130)를 포함한다.
상기 안테나부(110)는 안테나기판(111)과 안테나부재(112)를 포함한다. 여기서, 상기 안테나기판(111)은 제1 내지 제4안테나기판(111a)(111b)(111c)(111d)과 같이 복수개 마련되며, 상기 안테나부재(112)는 상기 제1 내지 제4안테나기판(111a)(111b)(111c)(111d)과 같이 복수개 마련된다. 상기 제1 내지 제4안테나부재(112a)(112b)(112c)(112d)는 제1 내지 제4안테나기판(111a)(111b)(111c)(111d)에 대해 각각 수직하게 마련되는 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지며, 재질은 제1실시예와 동일하다.
한편, 상기 제1 내지 제4안테나부재(112a)(112b)(112c)(112d)의 제1 내지 제4안테나기판(111a)(111b)(111c)(111d)에 대한 수직방향으로 연장된 길이는 상호 상이하다. 상기 제1 내지 제4안테나부재(112a)(112b)(112c)(112d)는 캐털리스트 성장방식에 의해 성장될 때의 길이 제어, 식각 등의 방법을 통해 서로 다른 길이를 가짐으로써, 다양한 입력 신호에 대해 반응할 수 있게 된다.
상기 발생부(120)는 제1실시예와 마찬가지로 전자기 신호(E)를 입력하여 안테나부(110)의 제1 내지 제4안테나부재(112a)(112b)(112c)(112d)들의 기계적 공진을 발생시키는 것으로써, 발생전극(121)이 제1 내지 제4발생전극(121a)(121b)(121c)(121d)과 같이 복수개 마련되어, 다양한 공명 주파수를 발생시킨다. 즉, 상기 제1 내지 제4발생전극(121a)(121b)(121c)(121d)이 복수의 제1 내지 제4안테나기판(111a)(111b)(111c)(111d)과 제1 내지 제4안테나부재(112a)(112b)(112c)(112d)에 대응되는 개수를 가지는 멀티 방식이다.
상기 분석부(130)도 센싱전극(131)과 분석기판(132)을 포함하여, 안테나부(110)가 발생부(120)에 의해 공진됨에 다른 공진 주파수와 입력되는 전자기 신호(E)에 의한 공명 변화 특성을 측정하여 분석한다. 이때, 상기 센싱전극(131)은 제1 내지 제4센싱전극(131a)(131b)(131c)(131d)을 포함함으로써, 제1 내지 제4안테나부재(112a)(112b)(112c)(112d)의 공진 주파수를 각각 센싱하여 측정하게 된다. 이렇게 제1 내지 제4안테나부재(112a)(112b)(112c)(112d)를 통해 센싱된 정보는 분석기판(132)을 통해 전달되어 통합됨으로써, 최종적으로 안테나 주파수를 분리하여 분석하게 된다.
도 4를 참고하면, 제3실시예에 의한 나노 안테나장치(200)가 도시된다. 도 4의 도시와 같이, 제3실시예에 의한 나노 안테나장치(200)는 안테나부(210)가 안테나기판(211)과, 안테나기판(211)에 대해 수평하게 연장되어 마련되는 안테나부재(212)를 포함함으로써, 제1실시예와 구별된다. 이때, 상기 안테나부재(212)는 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가진다. 이러한 안테나부재(212)의 재질은 제1실시예와 동일하다.
상기 안테나부(210)를 사이에 두고 발생부(220)와 분석부(230)가 마련된다. 상기 발생부(220)는 발생전극(221)을 포함하며, 분석부(230)는 센싱전극(231)과 분석기판(232)을 포함한다. 이때, 상기 안테나부(210)는 하나의 안테나부재(212)를 포함함에 따라, 발생전극(221) 및 센싱전극(231) 또한 단일개로 마련된다. 아울러, 상기 발생전극(221)과 센싱전극(231)은 안테나부재(212)를 사이에 두고 상호 마주하도록 배치된다.
도 5를 참고하면, 제3실시예에 의한 나노 안테나장치(200)의 제조방법이 순차적으로 도시된다. 도 5의 (a)와 같이, 상기 안테나기판(211)의 일측면에 캐털리스트 패턴(P)이 형성되어, 도 5의 (b)와 같이 안테나기판(211)에 대해 수평하게 안테나부재(212)가 캐털리스트 성장방법에 의해 성장된다. 이때, 상기 안테나기판(211)에 대해 캐털리스트의 성장 길이를 제어하거나 식각함으로써, 안테나부재(212)의 길이가 제어된다. 도 5의 (c)와 같이 캐털리스트가 성장되어 안테나부재(212)가 마련되면, 안테나부재(212)를 사이에 두고 발생부(220)의 발생전극(221)과, 분석부(230)의 센싱전극(231)이 상호 마주하도록 배치된다.
참고로, 상기 발생전극(221)과 센싱전극(231)은 안테나기판(211)에 대해 상대적으로 하측에 배치된다.
또한, 도 6을 참고하면, 제3실시예에 의한 나노 안테나장치(200) 제조방법의 변형예가 순차적으로 도시된다. 도 6의 (a)와 같이, 상기 안테나기판(211)의 상단면에 캐털리스트가 성장 또는 식각되어 안테나부재(212)가 수직하게 형성된다. 그 후, 도 6의 (b)와 같이, 상기 안테나부재(212)가 안테나기판(211)에 대해 수평하도록 다운(Down)되고, 도 6의 (c)와 같이, 안테나기판(211)과 대면하는 고정기판(211a)에 의해 다운된 안테나부재(212)의 자세가 고정된다. 그러면, 도 6의 (d)와 같이, 상기 안테나부재(212)를 사이에 두고 발생부(220)의 발생전극(221)과, 분석부(230)의 센싱전극(231)이 상호 마주하도록 배치된다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 제4실시예에 의한 나노 안테나장치(300)가 개략적으로 도시된다. 도 7에 의하면, 제4실시예에 의한 나노 안테나장치(300)는 안테나부(310), 발생부(320) 및 분석부(330)를 포함한다.
상기 안테나부(310)는 한 쌍의 안테나기판(311)과 안테나부재(312)를 포함한다. 상기 안테나기판(311)은 상호 마주하도록 한 쌍으로 마련되며, 안테나부재(312)는 나노 사이즈의 튜브 또는 와이어 형상을 가지고 한 쌍의 안테나기판(311) 사이에 수평하게 마련된다.
상기 발생부(320)는 안테나부재(312)와 이웃하게 마련되어 기계적 진동을 발생시키는 발생전극(321)을 포함하며, 분석부(330)는 발생전극(321)과 안테나부재(312)를 사이에 두고 마주하는 센싱전극(331)과 분석기판(332)을 포함한다. 이러한 발생부(320) 및 분석부(310)의 구성은 제3실시예와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
도 8을 참고하면, 제4실시예에 의한 나노 안테나장치(300)의 제조방법이 순차적으로 도시된다. 우선, 도 8의 (a)와 같이, 상기 한 쌍의 안테나기판(311)의 상호 마주하는 각각의 일측면에 캐털리스트 패턴(P)이 형성되어, 도 8의 (b)와 같이 안테나부재(312)가 한 쌍의 안테나기판(311) 사이에서 수평하게 성장된다. 상기 안테나기판(311)에 대한 안테나부재(312)의 캐털리스트의 성장 길이를 제어하거나 식각함으로써, 안테나부재(312)의 길이가 제어된다. 도 8의 (c)와 같이 캐털리스트가 성장되어 안테나부재(312)가 한 쌍의 안테나기판(311) 사이에 마련되면, 안테나부재(312)를 사이에 두고 발생부(320)의 발생전극(321)과, 분석부(330)의 센싱전극(331)이 상호 마주하도록 배치된다.
또한, 도 9를 참고하면, 제4실시예에 의한 나노 안테나장치(300) 제조방법의 변형예가 순차적으로 도시된다. 도 9의 (a)와 같이, 상기 한 쌍의 안테나기판(311) 중 어느 하나의 상단면에 캐털리스트 성장법에 의해 안테나부재(312)가 수직하게 형성된다. 그 후, 도 9의 (b)와 같이, 상기 안테나부재(312)가 한 쌍의 안테나기판(311)에 대해 수평하도록 다운(Down)되어, 단부가 각각 한 쌍의 안테나기판(311)에 접촉된다. 도 9의 (c)와 같이, 수평하게 다운된 상기 안테나부재(312)는 한 쌍의 안테나기판(311)과 각각 대면하는 한 쌍의 고정기판(311a)에 의해 자세가 고정된다. 최종적으로, 도 9의 (d)와 같이, 상기 안테나부재(312)를 사이에 두고 발생부(320)의 발생전극(321)과, 분석부(330)의 센싱전극(331)이 상호 마주하도록 배치되어 나노 안테나장치(300)의 제조가 완료된다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 제5실시예에 의한 나노 안테나장치(400)가 개략적으로 도시된다. 도 10을 참고하면, 제5실시예에 의한 나노 안테나장치(400)는 안테나기판(411)과 안테나부재(412)를 포함하는 안테나부(410), 발생전극(421)을 포함하는 발생부(420) 및 센싱전극(431)과 분석기판(432)을 포함하는 분석부(430)를 포함한다.
상기 안테나부(410)의 안테나기판(411)은 제1 내지 제3안테나기판(411a)(411b)(411c)을 포함함으로써 복수개 마련되며, 안테나부재(412) 또한 제1 내지 제3안테나기판(411a)(411b)(411c)에 대응하여 제1 내지 제3안테나부재(412a)(412b)(412c)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 내지 제3안테나부재(412a)(412b)(412c)는 제1 내지 제3안테나기판(411a)(411b)(411c)에 대해 수평하게 마련되며, 상호 서로 다른 나노 사이즈를 가지는 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가진다. 이러한 안테나부(410)의 제조방법 및 구성은 상술한 제3실시예와 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 제5실시예에 의한 발생부(420)의 발생전극(421)은 제1 내지 제3안테나부재(412a)(412b)(412c) 중 제3안테나부재(412c)와 이웃하며, 분석부(430)의 센싱전극(431)은 제1안테나부재(412a)와 이웃하도록 배치되어, 제1 내지 제3안테나부재(412a)(412b)(412c)를 사이에 두고 마주하도록 단일개로 마련된다. 이러한 발생부(420) 및 분석부(430)의 구성은 상술한 제3실시예와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
도 11을 참고하면, 제5실시예에 의한 나노 안테나장치(400)의 변형 실시예가 도시된다. 도 11의 경우, 상기 제1 내지 제3안테나부재(412a)(412b)(412c)는 한 쌍으로 마주하도록 배치되는 제1 내지 제3안테나기판(411a)(411b)(411c) 사이에 마련된다. 이러한 도 11에 도시된 변형 실시예는 도 7 내지 도 9를 참고하여 앞서 설명한 제4실시예와 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 12에서는 제6실시예에 의한 나노 안테나장치(500)가 개략적으로 도시된다. 도 12와 같이, 상기 제6실시예에 의한 나노 안테나장치(500)는 안테나기판(511)과 안테나부재(512)를 포함하는 안테나부(510), 발생전극(521)을 포함하는 발생부(520) 및 센싱전극(531)과 분석기판(532)을 포함하는 분석부(530)를 포함한다.
상기 안테나부(510)는 도 10에 도시된 제5실시예와 마찬가지로 제1 내지 제3안테나기판(511a)(511b)(511c)과 수평하게 마련되는 제1 내지 제3안테나부재(512a)(512b)(512c)를 포함함으로써 유사하다. 그러나, 제6실시예에서는, 상기 발생부(520)가 제1 내지 제3안테나부재(512a)(512b)(512c)에 각각 대응되도록 제1 내지 제3발생전극(521a)(521b)(521c)을 포함하도록 발생전극(521)이 복수개 마련된다. 또한, 상기 제1 내지 제3발생전극(521a)(521b)(521c)에 대응되어, 제1 내지 제3안테나부재(512a)(512b)(512c)를 각각 사이에 두고 제1 내지 제3발생전극(521a)(521b)(521c)과 마주하도록 제1 내지 제3센싱전극(531a)(531b)(531c)을 포함하도록 센싱전극(531)이 복수개 마련된다. 이러한 제1 내지 제3센싱전극(531a)(531b)(531c)을 통해 센싱된 정보는 분석기판(532)을 통해 통합되어 분석된다.
도 13을 참고하면, 제6실시예에 의한 나노 안테나장치(500)의 변형 실시예가 도시된다. 도 13의 경우, 상기 제1 내지 제3안테나부재(512a)(512b)(512c)는 한 쌍으로 마주하도록 배치되는 제1 내지 제3안테나기판(511a)(511b)(511c) 사이에 마련된다. 이러한 도 13에 도시된 변형 실시예는 도 11에 도시된 제5실시예의 변형예와 유사함에 따라, 자세한 설명은 생략한다.
참고로, 상술한 제2 내지 제6실시예에 의한 나노 안테나장치(100)(200)(300)(400)(500) 또한, 도 2의 도시와 같이 발생안테나(22) 및/또는 센싱안테나(33)를 구비하는 변형예도 가능함은 당연하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.
1, 100, 200, 300, 400, 500: 나노 안테나장치
10, 110, 210, 310, 410, 510: 안테나부
11, 111, 211, 311, 411, 511: 안테나기판
12, 112, 212, 312, 412, 512: 안테나부재
20, 120, 220, 320, 420, 520: 발생부
21, 121, 221, 321, 421, 521: 발생전극
30, 130, 230, 330, 430, 530: 분석부
31, 131, 231, 331, 431, 531: 센싱전극
32, 132, 232, 332, 432, 532: 분석기판

Claims (10)

  1. 나노 사이즈로 마련되어, 무선 신호를 송수신하는 안테나부;
    전자기 신호를 입력하여, 상기 안테나부의 기계적 공진을 발생시키는 발생부; 및
    상기 안테나부를 사이에 두고 상기 발생부와 마주하도록 마련되어, 상기 안테나부가 상기 발생부에 의해 공진됨에 따른 공진 주파수와 입력되는 상기 전자기 신호에 의한 공명 특성 변화를 측정하여 분석하는 분석부;
    를 포함하며,
    상기 분석부는,
    나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나가 수직하게 적어도 하나 마련되어, 상기 안테나부의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 센싱하는 적어도 하나의 센싱전극; 및,
    상기 센싱전극을 통해 센싱된 상기 안테나부의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 분석하는 적어도 하나의 분석기판;
    을 포함하는 나노 안테나장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나부는,
    적어도 하나의 안테나기판; 및
    나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지되, 상기 안테나기판으로부터 수직 또는 수평하게 마련되는 적어도 하나의 안테나부재;
    를 포함하는 나노 안테나장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나부재는 상기 적어도 하나의 안테나기판에 대해 각각 수직 또는 수평하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth)방법 또는 식각방법에 의해 마련되거나,
    상기 적어도 하나의 안테나부재는 상기 적어도 하나의 안테나기판에 대해 각각 수직하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth) 또는 식각에 의해 형성된 후에 수평하게 다운(Down)되어 자세 고정되는 나노 안테나장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나기판은 상호 이웃하게 복수개 마련되며,
    상기 적어도 하나의 안테나부재는 상기 복수의 안테나기판에 대해 각각 수평하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth) 또는 식각되어 형성된 후 수평하게 다운(Down)되어 이웃하는 상기 안테나기판에 자세 고정되되, 상기 적어도 하나의 안테나부재의 길이는 상기 복수의 안테나기판에 대해 서로 다른 길이를 가지는 나노 안테나장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발생부는 상기 안테나부와 전기적으로 연결되어 기계적 공명을 발생시키는 적어도 하나의 발생전극을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 발생전극에는 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나가 수직하게 적어도 하나 마련되는 나노 안테나장치.
  6. 삭제
  7. 나노 사이즈의 안테나부;
    상기 안테나부를 기계적으로 공진시켜 공진 주파수를 발생시키는 발생부; 및
    상기 안테나부의 공진 주파수를 센싱하여 분석하는 분석부;
    를 포함하며,
    상기 안테나부는 적어도 하나의 안테나기판에 대해 수평 또는 수직하게 돌출되어 공진되는 적어도 하나의 안테나부재를 포함하는 나노 안테나장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나부재는 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지며,
    상기 적어도 하나의 안테나부재는, 상기 적어도 하나의 안테나기판에 대해 각각 수직 또는 수평하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth)방법 또는 식각방법에 의해 마련되거나, 상기 적어도 하나의 안테나기판에 대해 각각 수직하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth) 또는 식각에 의해 형성된 후에 수평하게 다운(Down)되어 자세 고정되는 나노 안테나장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 안테나기판은 상호 이웃하게 복수개 마련되며,
    상기 적어도 하나의 안테나부재는 상기 복수의 안테나기판에 대해 서로 다른 길이를 가지고 각각 수평하게 캐털리스트 성장(Catalyst Growth) 또는 식각되어 형성된 후 수평하게 다운되어 이웃하는 상기 안테나기판에 자세 고정되는 나노 안테나장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 발생부는, 나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나가 수직하게 적어도 하나 마련되어 상기 안테나부와 전기적으로 연결에 의해 기계적 공명을 발생시키는 적어도 하나의 발생전극을 포함하며,
    상기 분석부는,
    나노 사이즈의 와이어, 튜브 또는 빔 형상을 가지는 발생안테나가 수직하게 적어도 하나 마련되어, 상기 안테나부의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 센싱하는 적어도 하나의 센싱전극 및, 상기 센싱전극을 통해 센싱된 상기 안테나부의 공진 주파수와 공명 특성 변화를 분석하는 적어도 하나의 분석기판을 포함하는 나노 안테나장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090056764A (ko) * 2007-11-30 2009-06-03 한국전자통신연구원 고출력의 테라헤르츠파 발생 소자 및 그 제조 방법 그리고이를 위한 근접장 전기방사 장치
JP2012039658A (ja) * 2011-10-28 2012-02-23 Ntt Docomo Inc 移動端末及びアンテナ制御方法

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