KR101387933B1 - 메타 구조체를 이용한 단말 장치 - Google Patents

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Abstract

종래에는 전파 흡수를 위해 흡수 특성을 갖는 고가의 재료들을 이용할 수밖에 없으며, 화학 성분이나 재료의 분자구조 등이 주로 보안기술로서 상용화에 어려움이 있고 이용분야도 매우 협소하다는 문제가 있다. 이에, 본 발명의 실시예에서는, 휴대 단말 등에 전파 흡수 기능을 갖는 메타 구조체를 채용하여 단말 장치에서 발생되는 누설 전파를 차단하고, 단말 장치에서 발생되는 전자파에 의한 인체 영향을 최소화하기 위한 기술을 제안하고자 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서는, 메타 구조체를 무선전력 전송 시스템과 결합하여 전자파 응집 기능과 무선전력 집속 기능을 병행할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.

Description

메타 구조체를 이용한 단말 장치{DEVICE APPARATUS USING OF META-STRUCTURE}
본 발명은 외부와의 통신 및 멀티미디어 기능을 갖는 단말 장치에 관한 것으로, 특히 메타 구조체(meta-structure)를 적용한 전파 흡수체를 이용하여 외부로 방사된 전파 전력을 흡수 및 차폐하는데 적합한 메타 구조체를 이용한 단말 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전파 흡수체는 레이더에 의한 검출을 어렵게 하기 위한 스텔스(stealth) 기술과, 미약한 전파신호를 효과적으로 검출하여 이를 이용한 통신이나 방송을 목적으로 하는 기술 등에 주로 이용되고 있다. 스텔스 기술의 경우 흡수 물질을 이용한 재료 공학에 가깝고, 방송, 통신용 전파 흡수체의 경우 전파의 강도를 강화시키고자 하는 목적으로 페라이트(ferrite)나 강 자성체를 이용한 기술이 주를 이루고 있다.
이러한 기술들은 전파 흡수를 위해 흡수 특성을 갖는 고가의 재료들을 이용할 수밖에 없으며, 화학 성분이나 재료의 분자구조 등이 주로 보안기술로서 상용화에 어려움이 있고 이용분야도 매우 협소하다는 문제가 있다.
한편, 메타물질(Meta-material)이란 자연계에서 흔히 볼 수 없는 특수한 전자기적 성질을 나타내도록 인공적으로 합성된 물질을 통칭하는 용어이다.
대부분의 물질에서 전자파의 전파(propagation)는 (E,H,β) 벡터장의 오른손 법칙을 따른다. 여기에서, E는 전계, H는 자계 및 β는 파장 벡터(wave vector)이다. 위상 속도 방향은 신호 에너지 전파(그룹 속도)의 방향과 동일하고 굴절율은 양수(positive number)이다. 이러한 물질은 "우선회성"(right handed; RH)이다. 대부분의 천연 물질은 RH 물질이다. 인조 물질도 또한 RH 물질일 수 있다.
메타물질은 인조 구조이다. 메타물질에 의해 안내되는 전자기 에너지의 파장보다 훨씬 작은 구조적 평균 단위 셀 사이즈(p)로 설계될 때, 메타물질은 안내되는 전자기 에너지에 대해 균질 매체처럼 행동할 수 있다. RH 물질과는 다르게, 메타물질은 (E,H,β) 벡터장의 상대적 방향이 왼손 법칙을 따르는 신호 에너지 전파 방향과 위상 속도 방향이 반대로 되는 음(negative)의 굴절율을 나타낼 수 있다. 음의 굴절율만을 지원하는 메타물질은 "좌선회성"(left handed; LH) 메타물질이다.
많은 메타물질은 LH 메타물질과 RH 메타물질의 혼합물이고, 따라서 복합 좌우선회성(Composite Left and Right Handed; CRLH) 메타물질이다. CRLH 메타물질은 저주파수에서 LH 메타물질의 특성을 갖고 고주파수에서 RH 메타물질의 특성을 가질 수 있다. 각종 CRLH 메타물질의 설계(design) 및 속성은 칼로즈(Caloz)와 이토(Itoh)의 "전자기 메타물질: 전송 선로 이론 및 마이크로파 응용", John Wiley & Sons(2006)에 개시되어 있다. CRLH 메타물질 및 안테나에서의 이들의 응용은 다츠오 이토(Tatsuo Itoh)의 "초청 논문: 메타물질의 전망", 전자학회지 제40권 제16호(2004년 8월)에 개시되어 있다.
CRLH 메타물질은 특수 용도로 제작되는 전자기 속성을 나타내도록 구성 및 가공되어 다른 물질을 사용하는 것이 곤란하거나 비실용적이거나 불가능한 용도에 사용될 수 있다. 또한, CRLH 메타물질은 새로운 용도를 개발하고 RH 메타물질로는 가능하지 않은 신소자를 구성하는데 사용될 수 있다.
등록특허 KR0768502, 인체로 방사되는 전자파를 감소시킨 이동통신 단말기 및 이동통신용 안테나, 2007.10.12 등록 등록특허 KR1021188, 전자파 흡수체, 2011.03.03 등록 등록특허 KR1023903, 음의 유전율을 갖는 전자파 차폐 구조체 및 그 제조방법, 2011.03.14 등록
이에, 본 발명의 실시예에서는, 휴대 단말 등에 전파 흡수 기능을 갖는 메타 구조체를 채용하여 단말 장치에서 발생되는 누설 전파를 차단하고, 단말 장치에서 발생되는 전자파에 의한 인체 영향을 최소화하기 위한 기술을 제안하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 메타 구조체를 무선전력 전송 시스템과 결합하여 전자파 응집 기능과 무선전력 집속 기능을 병행할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하우징(1)과, 상기 하우징(1) 내의 제1 구역에 설치되며, 전자기파를 송수신하는 통신용 안테나(ANT1)와, 상기 하우징(1) 내의 상기 제1 구역과 이격되는 제2 구역에 설치되며, 상기 통신용 안테나(ANT1)로 수신되는 전자기파를 응집하는 응집용 메타구조체(MM1)를 포함하되, 상기 응집용 메타구조체(MM1)는, 입력단과 출력단 사이에 직렬로 연결되는 제1 패턴층과, 상기 입력단과 출력단 사이에서 병렬로 연결되는 제2 패턴층을 포함하는 단말 장치를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 패턴층은, 등가회로를 가지며, 상기 등가회로는, 제1 인덕터와, 상기 제1 인덕터에 직렬로 연결되는 제1 캐패시터와, 상기 제1 캐패시터에 직렬로 연결되는 제2 캐패시터와, 상기 제2 캐패시터에 직렬로 연결되는 제2 인덕터를 포함하며, 상기 제2 패턴층은, 상기 제1 캐패시터와 제2 캐패시터 사이에서 병렬로 연결되는 제3 캐패시터와, 상기 제3 캐패시터에 직렬로 연결되는 제3 인덕터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 패턴층은, 상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 연장 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 연장 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 연장 패턴은, 요철(凹凸)형 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 패턴층은, 상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 연장 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 연장 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 연장 패턴은, 요철형 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 응집용 메타 구조체는, 상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 연장 패턴과, 상기 연장 패턴에 연결되는 적어도 하나의 내부 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 연장 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내부 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 가질 수 있다.
또한, 상기 내부 패턴은 정방형이며, 상기 연장 단부는 상기 정방형의 각각의 모서리에서 연장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 응집용 메타 구조체는, 상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 연장 패턴은, 상기 응집용 메타구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2 연장 패턴은, 요철형 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 응집용 메타 구조체는, 상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴과, 상기 제2 연장 패턴에 연결되는 적어도 하나의 내부 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 연장 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내부 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내부 패턴은 정방형이며, 상기 연장 단부는 상기 정방형의 각각의 모서리에서 연장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 응집용 메타 구조체는, 상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴과, 상기 제2 연장 패턴에 연결되며, 복수의 단위셀 구조를 갖는 적어도 하나의 내부 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 연장 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내부 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내부 패턴은 정방형이며, 상기 연장 단부는 상기 정방형의 각각의 모서리에서 연장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 응집용 메타 구조체는, 상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 각각의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 연장 패턴과, 상기 연장 패턴에 각각 연결되는 나선형(spiral)의 내부 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말 장치는, 상기 나선형의 내부 패턴 간의 각각의 간격으로 인해 캐패시턴스(capacitance)를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과, 상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 연장 패턴과, 상기 연장 패턴의 적어도 두 개의 지점과 연결되는 나선형의 내부 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말 장치는, 상기 나선형의 내부 패턴 간의 각각의 간격으로 인해 캐패시턴스를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 응집용 메타구조체는, 유전율 및 투자율 중 적어도 하나가 음의 특성을 가질 수 있다.
또한, 상기 제2 패턴층은, 음각 형태의 슬릿 패턴을 가질 수 있다.
또한, 상기 슬릿 패턴은, 적어도 두 개의 패턴이 기 설정된 간격을 유지하도록 패터닝될 수 있다.
또한, 상기 적어도 두 개의 패턴은, 톱니바퀴 형상이 서로 마주보는 형태를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 적어도 두 개의 패턴은, 요철 형상이 서로 마주보는 형태를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2 패턴층은, 음각 형태의 원형 패턴을 가질 수 있다.
또한, 상기 단말 장치는, 무선전력 송수신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선전력 송수신부는, 외부로부터 수신되는 무선전력을 집속하는 집속용 메타구조체(MM2)와, 상기 집속용 메타구조체(MM2)와 상기 응집용 메타구조체(MM1) 사이에 마련되어 상기 무선전력을 충전하는 충전용 안테나(ANT2)를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 특정 대역에서 주파수의 흡수 특성을 갖도록 구조를 설계하기 때문에 기존의 흡수체가 갖는 고가의 재료나 재료의 분자 구조를 변형 시키지 않는다. 일반적으로 회로 등에 이용되는 유전체 기판 상에 메타 전자파 구조 특성을 갖도록 특정 모양을 음각 혹은 양각시키기 때문에 공정상의 문제점이 존재하지 않으며 기술의 보급이나 상용화에 전혀 문제가 되지 않는다. 특히, 무선 통신 전자기기의 방사 전파에 의한 인체 영향을 최소화 할 수 있기 때문에 이를 이용한 패키징 기술 등에 적용하게 되면 인체에 무해한 무선 통신 전자기기 구현이 가능하다. 게다가, 본 발명에서는 전자파 응집을 위한 메타 구조체 외에 무선전력 전송을 위한 집속용 메타 구조체를 더 마련하여 무선전력 전송이 가능한 단말 장치에 용이하게 적용이 가능하다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 메타 구조체(meta-structure)의 특성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메타 구조체를 이용한 단말 장치의 개략적인 구성 블록도,
도 3 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치에 적용되는 메타 구조체의 앞면 패턴들을 예시적으로 나타낸 도면,
도 14는 도 11의 메타 구조체 패턴을 실제 단말 장치에 적용한 경우를 예시한 도면,
도 15는 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치에 적용되는 메타 구조체의 뒷면 패턴의 실시예들을 나타낸 도면,
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치에 적용되는 메타 구조체를 등가회로로 표현한 도면,
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메타 구조체를 이용한 단말 장치의 개략적인 구성 블록도,
도 22는 도 21의 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
실시예의 설명에 앞서, 본 발명은 메타전자파 구조의 전파 흡수체를 이용하여 외부 전파를 흡수하기 위한 기술이며, 보다 상세하게는 무선전력 전송 기술이 적용된 단말 장치에 전자기파 응집용 메타구조체를 포함시켜 무선전력 집속 기능 및 전자기파 응집 기능을 구현하고자 한다는 것으로, 이러한 기술사상으로부터 본 발명의 목적으로 하는 바를 용이하게 달성할 수 있을 것이다.
여기서, 본 발명에 적용될 수 있는 메타전자파 구조에 대해 살펴보면, 도 1에 도시한 바와 같이, 자연계의 대부분의 물질은 1사 분면(1)에 존재하며, 물질의 특성을 나타내는 유효 유전율과 유효 투자율이 모두 양의 값을 가지고 있다. 1사 분면에 존재하는 물질에 전파가 입사될 경우 전파는 슈넬(Snell)의 법칙을 따라 굴절되어 진행하게 된다.
2사 분면(2)에 존재하는 물질의 경우 유효 유전율은 음의 값을 가지며, 유효 투자율의 경우 양의 값을 가질 수 있다. 이러한 물질에 입사된 전파는 진행하지 못하고 전파가 흡수 및 거리에 따라 소멸하는 특성을 가지고 있다.
3사 분면(3)에 위치하는 물질의 특성은 유효 유전율과 유효 투자율이 모두 음의 값을 가지며, 이러한 물질에 입사된 전파는 특정 주파수 대역에서 투과하는 특성을 보이나 위상 속도가 군 속도와 180도의 위상차를 가지고 진행하게 된다. 그 외의 주파수 대역에서는 흡수 되거나 거리에 따라 소멸하는 특성을 보인다.
4사 분면(4)에 위치하는 물질의 경우 유효 유전율은 양의 값을 갖지만 유효 투자율의 경우 음의 값을 가질 수 있다. 대표적인 물질로는 페라이트(ferrite) 등이 있으며 입사된 전파는 투과하여 전파되지 못하고 흡수 되거나 거리에 따라 소멸하는 특성을 가지고 있다. 메타전파 구조는 특정 주파수 대역에서 2, 3, 4 분면에 존재하는 물질의 특성을 갖도록 설계될 수 있으며, 이는 물질의 특성이 그러할 뿐 물질 자체는 아니다.
본 발명에서 제안하는 메타전자파 구조는 메타전파 특성을 갖도록 설계된 구조체를 의미할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메타 구조체를 이용한 단말 장치의 개략적인 구성 블록도로서, 하우징(1), 통신용 안테나(ANT1), 응집용 메타 구조체(MM1) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 도 2에서 적용되는 단말 장치는, 스마트폰(smart phone), 노트패드(notepad), 블루투스 리시버(bluetooth receiver) 등의 다양한 형태의 통신 단말이나 멀티미디어 단말들을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 단말 장치들은 실시예의 설명을 위해 예시한 것일 뿐, 특정 단말 장치에 한정되지 않음을 주지하여야 할 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 하우징은(1)은 단말 장치를 수용할 수 있는 수단으로서, 통상 단말 장치를 둘러싸고 있는 상자 모양의 프레임(frame)을 지칭할 수 있다.
통신용 안테나(ANT1)는 이러한 하우징(1) 내의 임의의 구역에 설치되며, 전자기파를 송수신하는 역할을 할 수 있다.
이러한 통신용 안테나(ANT1)는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등의 광대역 통신을 위한 안테나와, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 등의 근거리 통신을 위한 안테나 등을 포함할 수 있으며, 특정 기능의 통신 안테나에 국한되지는 않는다.
본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 응집용 메타 구조체(MM1)는 상술한 하우징(1) 내의 임의의 구역과 일정 거리 이격되는 다른 구역에 설치될 수 있으며, 통신용 안테나(ANT1)로 수신되는 전자기파를 응집하는 역할을 할 수 있다.
도 3 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치에 적용되는 메타 구조체, 특히 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3은 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 일 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(10)과, 가장자리 패턴(10)의 각 변의 임의의 지점에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 연장 패턴(12)을 포함할 수 있다.
이러한 연장 패턴(12)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(14)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 연장 패턴(12)은 인덕턴스(inductance)(L) 성분, 연장 단부(14)는 캐패시턴스(capacitance)(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
도 4는 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 도 3의 실시 형태의 연장 패턴(12)이 요철(凹凸)형 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 도 4에서 도면부호 12' 는 이러한 요철형 구조의 연장 패턴을 나타낸다.
도 5는 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(20)과, 가장자리 패턴(20)의 모서리에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 연장 패턴(22)을 포함할 수 있다.
이러한 연장 패턴(22)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(24)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 연장 패턴(22)은 인덕턴스(L) 성분, 연장 단부(24)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
도 6은 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 도 5의 실시 형태의 연장 패턴(22)이 요철형 구조를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 도 6에서 도면부호 22'는 이러한 요철형 구조의 연장 패턴을 나타낸다.
도 7은 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(20)과, 가장자리 패턴(20)의 모서리에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 연장 패턴(22)과, 상기 연장 패턴(22)에 연결되는 적어도 하나의 내부 패턴(22a)을 포함할 수 있다.
이러한 연장 패턴(22)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(24)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 연장 패턴(22)은 인덕턴스(L) 성분, 연장 단부(24)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
또한, 도 7에서 내부 패턴(22a)은 정방형인 것을 특징으로 하며, 상술한 연장 단부(24)는 연장 패턴(22)에서 직접 연결되거나, 이러한 정방형의 각각의 모서리로부터 연결될 수도 있다.
도 8은 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(20)과, 가장자리 패턴(20)의 모서리에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 연장 패턴(22)과, 상기 연장 패턴(22)에 연결되며, 복수의 단위셀 구조를 갖는 적어도 하나의 내부 패턴(22a')을 포함할 수 있다.
이러한 연장 패턴(22)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(24)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 연장 패턴(22) 및 내부 패턴(22a')은 인덕턴스(L) 성분, 연장 단부(24)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
또한, 도 8에서 내부 패턴(22a')은 정방형인 것을 특징으로 하며, 상술한 연장 단부(24)는 연장 패턴(22)에서 직접 연결되거나, 이러한 정방형 내부 패턴(22a')의 각각의 모서리로부터 연결될 수도 있다.
도 8에서 내부 패턴(22a')은 복수의 단위셀 구조를 가지기 때문에, 이러한 복수의 단위셀 간의 간격 사이에서 커플링 캐패시턴스(coupling capacitance)가 발생할 수 있다.
도 9는 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(20)과, 가장자리 패턴(20)의 각 변의 임의의 지점에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴(12)과, 가장자리 패턴(20)의 모서리에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴(22')을 포함할 수 있다.
상술한 제1 연장 패턴(12)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(14)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 제1 연장 패턴(12)은 인덕턴스(L) 성분, 연장 단부(14)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
또한, 제2 연장 패턴(22')은 요철형 구조를 가질 수 있으며, 제1 연장 패턴(12)과 마찬가지로 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(24)가 연결될 수 있고, 제2 연장 패턴(22')은 인덕턴스(L) 성분을, 연장 단부(24)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
이러한 제1 연장 패턴(12)에 연결된 연장 단부(14)와 제2 연장 패턴(22')에 연결된 연장 단부(24)에 의해, 더 높은 캐패시턴스 값을 확보할 수 있다.
도 10은 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(20)과, 가장자리 패턴(20)의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴(12)과, 가장자리 패턴(20)의 모서리에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴(22)과, 상기 제2 연장 패턴(22)에 연결되는 적어도 하나의 내부 패턴(22a)을 포함할 수 있다.
이러한 제1 연장 패턴(12)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(14)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 제1 연장 패턴(12)은 인덕턴스(L) 성분을, 연장 단부(14)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
또한, 제2 연장 패턴(22)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(24)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 연장 패턴(22)은 인덕턴스(L) 성분을, 연장 단부(24)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
이러한 제1 연장 패턴(12)에 연결된 연장 단부(14)와 제2 연장 패턴(22)에 연결된 연장 단부(24)에 의해, 더 높은 캐패시턴스 값을 확보할 수 있다.
또한, 도 10에서 내부 패턴(22a)은 정방형인 것을 특징으로 하며, 상술한 제2 연장 단부(24)는 연장 패턴(22)에서 직접 연결되거나, 이러한 정방형 내부 패턴(22a)의 각각의 모서리로부터 연결될 수도 있다.
도 11은 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(20)과, 가장자리 패턴(20)의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴(12)과, 가장자리 패턴(20)의 모서리에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴(22)과, 상기 제2 연장 패턴(22)에 연결되며, 복수의 단위셀 구조를 갖는 적어도 하나의 내부 패턴(22a')을 포함할 수 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 제1 연장 패턴(12)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(14)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 제1 연장 패턴(12)은 인덕턴스(L) 성분을, 연장 단부(14)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
또한, 제2 연장 패턴(22)에는 응집용 메타 구조체(MM1)의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부(24)가 연결될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서 연장 패턴(22) 및 내부 패턴(22a')은 인덕턴스(L) 성분, 연장 단부(24)는 캐패시턴스(C) 성분을 각각 가질 수 있다.
이러한 제1 연장 패턴(12)에 연결된 연장 단부(14)와 제2 연장 패턴(22')에 연결된 연장 단부(24)에 의해, 더 높은 캐패시턴스 값을 확보할 수 있다.
또한, 도 11에서 내부 패턴(22a')은 정방형인 것을 특징으로 하며, 상술한 연장 단부(24)는 연장 패턴(22)에서 직접 연결되거나, 이러한 정방형 내부 패턴(22a')의 각각의 모서리로부터 연결될 수도 있다.
도 11에서 내부 패턴(22a')은 복수의 단위셀 구조를 가지기 때문에, 이러한 복수의 단위셀 간의 간격 사이에서 커플링 캐패시턴스가 발생할 수 있다.
도 12는 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(20)과, 가장자리 패턴(20)의 모서리에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 연장 패턴(22)과, 상기 연장 패턴(22)에 각각 연결되는 나선형(spiral)의 내부 패턴(22b)을 포함할 수 있다.
도 12에서 각각의 내부 패턴(22b)들은 일정 간격을 두고 이격되어 있으며, 이들 내부 패턴(22b) 간의 각각의 간격으로 인해 캐패시턴스 성분이 발생할 수 있다. 따라서, 도 12의 실시 형태에서는 추가적인 연장 단부를 형성하지 않고도 캐패시턴스 성분을 확보할 수 있다.
도 13은 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 응집용 메타 구조체(MM1)의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴(20)과, 가장자리 패턴(20)의 각 변의 임의의 지점에서 응집용 메타 구조체(MM1)의 내측으로 연장되는 연장 패턴(22)과, 상기 연장 패턴(22)의 적어도 두 개의 지점과 연결되는 나선형의 내부 패턴(22c)을 포함할 수 있다.
도 13에서 각각의 내부 패턴(22c)들은 일정 간격을 두고 이격되어 있으며, 이들 내부 패턴(22c) 간의 각각의 간격으로 인해 캐패시턴스 성분이 발생할 수 있다. 따라서, 도 13의 실시 형태에서는 추가적인 연장 단부를 형성하지 않고도 캐패시턴스 성분을 확보할 수 있다.
도 14는 도 11의 메타 구조체 패턴을 실제 단말 장치에 적용한 경우를 예시한 도면으로서, 단말 장치(100), 하우징(1), 응집용 메타 구조체(MM1)를 포함할 수 있다.
도 14에 도시한 바와 같이, 단말 장치(1)의 하우징(1)에 다수 개의 응집용 메타 구조체(MM1)를 형성할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 4×3 구조의 메타 구조체 패턴을 갖는 단말 장치(1)를 구현할 수 있다.
도 15는 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치에 적용되는 메타 구조체의 뒷면 패턴의 실시예들을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 15는 응집용 메타 구조체(MM1)의 뒷면 패턴(30)의 일 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 음각 형태의 원형 패턴(31)을 형성한 것을 특징으로 할 수 있다. 이와 같은 뒷면 패턴의 구조로 인해, 커플링 캐패시턴스와 접지면 사이에 연결되는 병렬 인덕턴스를 발생시킬 수 있다. 이때, 원형 패턴(31)의 안쪽 영역은 접지되지 않으며, 원형 패턴(31)의 바깥 영역은 접지될 수 있다.
또한, 도 16은 응집용 메타 구조체(MM1)의 뒷면 패턴의 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 음각 형태의 슬릿 패턴(32)을 형성한 것을 특징으로 할 수 있다. 이러한 슬릿 패턴(32)은 캐패시턴스 성분의 확보를 위해 두 개의 패턴이 일정 거리의 간격을 유지하도록 패터닝될 수 있다.
도 17은 도 16과 유사하게 음각 형태의 슬릿 패턴(34)을 응집용 메타 구조체(MM1)에 형성한 것으로, 예를 들어 도 11의 내부 패턴(22a')과 대응되는 위치에서 음각 형태로 형성될 수 있다.
도 18은 응집용 메타 구조체(MM1)의 뒷면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 음각 형태의 슬릿 패턴(36)을 형성함에 있어서 적어도 두 개의 패턴이 톱니바퀴 형상으로 서로 마주보도록 구현할 수 있다.
도 19는 응집용 메타 구조체(MM1)의 뒷면 패턴의 또 다른 실시 형태를 나타낸 평면도로서, 음각 형태의 슬릿 패턴(38)을 형성함에 있어서 적어도 두 개의 패턴이 요철되게 서로 마주보도록 구현할 수 있다.
이러한 도 18 및 도 19의 실시 형태는, 캐패시턴스 성분의 확보를 위해 두 개의 패턴이 일정 거리의 간격을 유지하도록 패터닝하되, 톱니바퀴 형상 또는 요철 형상을 구현할 수 있다.
또한, 도 18 및 도 19의 실시 형태는, 도 17과 마찬가지로, 도 11의 내부 패턴(22a')과 대응되는 위치에서 음각 형태로 형성될 수 있음을 당업자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치에 적용되는 메타 구조체를 등가회로로 표현한 도면이다.
도 20에 도시한 바와 같이, 메타 구조체 기반의 전파 흡수체는 입력단(S1)과 출력단(S2) 사이에 직렬로 연결되는 제1 패턴층(a)과, 상기 입력단(S1) 및 출력단(S2) 사이의 제1 패턴층(a)에 병렬로 연결되는 제2 패턴층(b)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 패턴층(a)은 상술한 응집용 메타 구조체(MM1)의 앞면 패턴에 해당될 수 있으며, 제2 패턴층(b)은 응집용 메타 구조체(MM1)의 뒷면 패턴에 각각 해당될 수 있다.
도 20에 도시한 바와 같이, 제1 패턴층(a)은, 제1 인덕터(L11)와, 제1 인덕터(L11)에 직렬로 연결되는 제1 캐패시터(C11)와, 제1 캐패시터(C11)에 직렬로 연결되는 제2 캐패시터(C12)와, 제2 캐패시터(C12)에 직렬로 연결되는 제2 인덕터(L12)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 패턴층(b)은, 상술한 제1 캐패시터(C11)와 제2 캐패시터(C12) 사이에서 병렬로 연결되는 제3 캐패시터(C2)와, 제3 캐패시터(C2)에 직렬로 연결되는 제3 인덕터(L2)를 포함할 수 있다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메타 구조체를 이용한 단말 장치의 개략적인 구성 블록도로서, 하우징(1), 통신용 안테나(ANT1), 응집용 메타 구조체(MM1), 집속용 메타 구조체(MM2), 충전용 안테나(ANT2) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 도 21에서 적용되는 단말 장치는, 도 2와 마찬가지로, 스마트폰, 노트패드, 블루투스 리시버 등의 다양한 형태의 통신 단말이나 멀티미디어 단말들을 포함할 수 있다. 다만, 이러한 단말 장치들은 실시예의 설명을 위해 예시한 것일 뿐, 특정 단말 장치에 한정되지 않음을 주지하여야 할 것이다.
도 21에 도시한 바와 같이, 하우징은(1)은 단말 장치를 수용할 수 있는 수단으로서, 통상 단말 장치를 둘러싸고 있는 상자 모양의 프레임을 지칭할 수 있다.
통신용 안테나(ANT1)는 이러한 하우징(1) 내의 임의의 구역에 설치되며, 전자기파를 송수신하는 역할을 할 수 있다.
이러한 통신용 안테나(ANT1)는 WCDMA, LTE 등의 광대역 통신을 위한 안테나와, 와이파이, 블루투스 등의 근거리 통신을 위한 안테나 등을 포함할 수 있으며, 특정 기능의 통신 안테나에 국한되지는 않는다.
본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 응집용 메타 구조체(MM1)는 상술한 하우징(1) 내의 임의의 구역과 일정 거리 이격되는 다른 구역에 설치될 수 있으며, 통신용 안테나(ANT1)로 수신되는 전자기파를 응집하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 집속용 메타 구조체(MM2)는 상술한 하우징(1) 내의 임의의 구역과 일정 거리 이격되는 또 다른 구역에 설치될 수 있으며, 외부로부터 수신되는 무선전력을 집속하는 역할을 할 수 있다.
충전용 안테나(ANT2)는 응집용 메타 구조체(MM1)와 집속용 메타 구조체(MM2)의 사이에 형성될 수 있으며, 외부로부터 수신되는 무선전력을 충전하는 역할을 할 수 있다.
도 22는 도 21의 사시도를 예시적으로 표현한 것이다. 전자기파가 응집되는 방향에는 응집용 메타 구조체(MM1)가 설치될 수 있으며, 에너지가 집속되는 방향에는 집속용 메타 구조체(MM2)가 설치될 수 있을 것이다.
이때, 도 21의 실시예에 적용되는 응집용 메타 구조체(MM1)와 집속용 메타 구조체(MM2)는 도 3 내지 도 20에서 설명한 메타 패턴과 동일한 구조가 적용될 수 있으며, 각각의 메타 패턴에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 휴대 단말 등에 전파 흡수 기능을 갖는 메타 구조체를 채용하여 단말 장치에서 발생되는 누설 전파를 차단하고, 단말 장치에서 발생되는 전자파에 의한 인체 영향을 최소화하였으며, 메타 구조체를 무선전력 전송 시스템과 결합하여 전자파 응집 기능과 무선전력 집속 기능을 병행할 수 있는 기술을 구현한 것이다. 본 발명에 의하면, 특정 대역에서 주파수의 흡수 특성을 갖도록 구조를 설계하기 때문에 기존의 흡수체가 갖는 고가의 재료나 재료의 분자 구조를 변형시키지 않으며, 기술의 보급이나 상용화에 전혀 문제가 되지 않는다. 특히, 무선 통신 전자기기의 방사 전파에 의한 인체 영향을 최소화 할 수 있기 때문에 이를 이용한 패키징 기술 등에 적용하게 되면 인체에 무해한 무선 통신 전자기기 구현이 가능하다. 게다가, 본 발명에서는 전자파 응집을 위한 메타 구조체 외에 무선전력 전송을 위한 집속용 메타 구조체를 더 마련하여 무선전력 전송이 가능한 단말 장치에 용이하게 적용이 가능하다는 효과가 있다.
1: 하우징
MM1: 응집용 메타 구조체
MM2: 집속용 메타 구조체
ANT1: 통신용 안테나
ANT2: 충전용 안테나
10, 20: 가장자리 패턴
12, 12' 22: 연장 패턴
14, 24: 연장 단부
22a, 22a' 22b, 22c: 내부 패턴
30: 뒷면 패턴
31: 원형 패턴
32, 34, 36, 38: 슬릿 패턴

Claims (23)

  1. 하우징(1)과,
    상기 하우징(1) 내의 제1 구역에 설치되며, 전자기파를 송수신하는 통신용 안테나(ANT1)와,
    상기 하우징(1) 내의 상기 제1 구역과 이격되는 제2 구역에 설치되며, 상기 통신용 안테나(ANT1)로 수신되는 전자기파를 응집하는 응집용 메타구조체(MM1)를 포함하되,
    상기 응집용 메타구조체(MM1)는,
    입력단과 출력단 사이에 직렬로 연결되는 제1 패턴층과,
    상기 입력단과 출력단 사이에서 병렬로 연결되는 제2 패턴층을 포함하는
    단말 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 패턴층은, 등가회로를 가지며,
    상기 등가회로는,
    제1 인덕터와,
    상기 제1 인덕터에 직렬로 연결되는 제1 캐패시터와,
    상기 제1 캐패시터에 직렬로 연결되는 제2 캐패시터와,
    상기 제2 캐패시터에 직렬로 연결되는 제2 인덕터를 포함하며,
    상기 제2 패턴층은,
    상기 제1 캐패시터와 제2 캐패시터 사이에서 병렬로 연결되는 제3 캐패시터와,
    상기 제3 캐패시터에 직렬로 연결되는 제3 인덕터를 포함하는
    단말 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 패턴층은,
    상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점 또는 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 연장 패턴을 포함하는
    단말 장치.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서,
    상기 연장 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서,
    상기 연장 패턴은, 요철(凹凸)형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 응집용 메타 구조체는,
    상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 연장 패턴과,
    상기 연장 패턴에 연결되는 적어도 하나의 내부 패턴을 포함하는
    단말 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 응집용 메타 구조체는,
    상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴을 포함하는
    단말 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 응집용 메타 구조체는,
    상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴과,
    상기 제2 연장 패턴에 연결되는 적어도 하나의 내부 패턴을 포함하는
    단말 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 응집용 메타 구조체는,
    상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제1 연장 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 모서리에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 제2 연장 패턴과,
    상기 제2 연장 패턴에 연결되며, 복수의 단위셀 구조를 갖는 적어도 하나의 내부 패턴을 포함하는
    단말 장치.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 6 항에 있어서,
    상기 연장 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 6 항 또는 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 내부 패턴은, 상기 응집용 메타 구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 11 항에 있어서,
    상기 내부 패턴은 정방형이며, 상기 연장 단부는 상기 정방형의 각각의 모서리에서 연장되는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 연장 패턴은, 상기 응집용 메타구조체의 중앙에서 밀집되어 마주보는 연장 단부를 갖는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 7 항에 있어서,
    상기 제2 연장 패턴은, 요철형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 응집용 메타 구조체는,
    상기 응집용 메타 구조체의 외곽면의 내측을 따라 형성되는 가장자리 패턴과,
    상기 가장자리 패턴의 각각의 모서리 또는 각 변의 임의의 지점에서 상기 응집용 메타 구조체의 내측으로 연장되는 연장 패턴과,
    상기 연장 패턴에 각각 연결되거나 또는 적어도 두 개의 지점과 연결되는 나선형(spiral)의 내부 패턴을 포함하는
    단말 장치.
  16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 15 항에 있어서,
    상기 단말 장치는, 상기 나선형의 내부 패턴 간의 각각의 간격으로 인해 캐패시턴스(capacitance)를 형성하는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응집용 메타구조체는, 유전율 및 투자율 중 적어도 하나가 음의 특성을 갖는
    단말 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 패턴층은,
    음각 형태의 슬릿 패턴 또는 원형 패턴을 갖는
    단말 장치.
  19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 18 항에 있어서,
    상기 슬릿 패턴은, 적어도 두 개의 패턴이 기 설정된 간격을 유지하도록 패터닝되는
    단말 장치.
  20. 청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 패턴은, 톱니바퀴 형상이 서로 마주보는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  21. 청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 19 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 패턴은, 요철 형상이 서로 마주보는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는
    단말 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말 장치는, 무선전력 송수신부를 더 포함하는
    단말 장치.
  23. 청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 22 항에 있어서,
    상기 무선전력 송수신부는,
    외부로부터 수신되는 무선전력을 집속하는 집속용 메타구조체(MM2)와,
    상기 집속용 메타구조체(MM2)와 상기 응집용 메타구조체(MM1) 사이에 마련되어 상기 무선전력을 충전하는 충전용 안테나(ANT2)를 포함하는
    단말 장치.
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