KR101950188B1 - 전자기파 필터 - Google Patents

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KR101950188B1 KR1020110127132A KR20110127132A KR101950188B1 KR 101950188 B1 KR101950188 B1 KR 101950188B1 KR 1020110127132 A KR1020110127132 A KR 1020110127132A KR 20110127132 A KR20110127132 A KR 20110127132A KR 101950188 B1 KR101950188 B1 KR 101950188B1
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이길호
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Abstract

본 발명에 따른 전자기파 필터는, 순차적으로 적층된 복수개의 필터 시트를 포함하되, 상기 복수개의 필터 시트 각각은 매트릭스 형태로 배열된 복수개의 관통홀을 포함하고, 상기 복수개의 필터 시트는 서로 인접한 필터 시트들에 형성된 상기 복수개의 관통홀이 서로 어긋나도록 적층된다.

Description

전자기파 필터 {Electromagnetic wave filter}
본 발명은 구조가 단순하고 제조가 용이하면서도, 뛰어난 밴드필터 특성을 가지는 전자기파 필터에 대한 것이다.
30 - 300GHz의 진동수 범위(또는 1mm - 10mm의 파장 범위)의 전자기파는 EHF(Extremely High Frequency)로 분류되며, 밀리미터파로 불리기도 한다. 300GHz - 20THz의 진동수 범위(또는 15um - 1mm의 파장 범위)의 전자기파는 FIR(Far Infra Red)로 분류되며, 서브밀리파로 불리기도 한다.
서브밀리파 이하의 영역, 예를 들어, 라디오 주파수 영역이나 TV, 이동전화에서 사용되는 주파수 영역 등은 활용도가 높고 많은 연구가 진행되어 있다. 그러나, 이와 다르게 EHF 및 FIR의 영역은 앞으로 더 많이 연구되고 개척되어야 할 부분이다.
밴드 패스 필터는 일정한 주파수 영역만을 통과시키거나 차단하는 필터이다. EHF 및 FIR 영역에서 동작하는 밴드패스 필터(band-pass filter)에 대한 연구는 아직 보고된 바가 없으며, 특히 EHF 및 FIR 영역에서 안정적인 광 특성이 확보된 밴드 패스 필터를 공급하는 아직 개척되지 않은 분야이다.
한편, EHF, FIR 영역 이외의 주파수 영역에 대하여도, 통과시키거나 차단하는 주파수를 자유롭게 조절할 수 있는 안정적인 구조의 전자기파 필터를 저비용으로 공급하는 것은 계속적으로 요구되고 있다.
본 발명에서는 EHF 및 FIR 영역에서뿐만 아니라 대부분의 전자기파 영역에서 안정적인 광 특성이 확보될 수 있는 전자기파 필터를 제안하고자 한다.
또한, 통과시키거나 차단하는 주파수를 자유롭게 조절할 수 있는 안정적인 구조의 전자기파 필터를 제안하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, EHF 및 FIR 영역에서뿐만 아니라 대부분의 전자기파 영역에서 안정적인 광 특성이 확보되며, 통과시키는 주파수를 자유롭게 조절할 수 있는 안정적인 구조의 전자기파 필터를 제공하고자 하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 전자기파 필터는, 순차적으로 적층된 복수개의 필터 시트를 포함하되, 상기 복수개의 필터 시트 각각은 매트릭스 형태로 배열된 복수개의 관통홀을 포함하고, 상기 복수개의 필터 시트는 서로 인접한 필터 시트들에 형성된 상기 복수개의 관통홀이 서로 어긋나도록 적층된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 전자기파 필터는, 일 방향으로 소정 간격씩 이격되어 형성된 복수개의 제1 관통홀을 포함하는 제1 필터 시트; 및 상기 제1 필터 시트 상에 적층되고, 일 방향으로 소정 간격씩 이격되어 형성되며 상기 복수개의 제1 관통홀과 일 방향으로 어긋나도록 형성된 복수개의 제2 관통홀을 포함하는 제2 필터 시트를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터에 따르면, 합성수지로 구성된 필터 시트에 매트릭스 행태로 배열된 관통홀을 형성하고, 이를 소정 개수 적층하는 것만으로 특정 파장대의 빛을 차단하거나 투과하는 밴드패스 필터를 제조할 수 있다. 즉, 매우 간단하고도 저렴하게 전자기파 필터를 제조할 수 있다.
또한, 이러한 방법으로 제조된 전자기파 필터는 그 구조상, 구조가 매우 안정적이고 변형이 적다. 따라서, 취급이 매우 용이하고, 변형이 일어날 가능성이 매우 낮아 반영구적으로 사용이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터에 따르면, 전자기파 필터를 구성하는 파라미터를 조절하는 것에 의해 안정적으로 차단 또는 투과되는 주파수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 관통홀을 형성하는 피치를 변경하여 차단 또는 투과되는 주파수를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터에 따르면, 매우 손쉽게 차단 또는 투과되는 주파수를 조절할 수 있어, 다양한 파장대에 대한 전자기파 필터를 사용자의 요구에 맞게 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터에 따르면, 전자기파 필터를 구성하는 파라미터를 조절하는 것에 의해 EHF 및 FIR 영역의 주파수의 소정 파장을 차단 또는 투과하는 전자기파 필터를 제공할 수 있다. 마찬가지로, EHF 및 FIR 영역의 주파수보다 작은 주파수를 갖는 영역, 예를 들어, 라디오 주파수(radio frequency) 영역의 주파수의 소정 파장을 차단 또는 투과하는 전자기파 필터를 제공할 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 평면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2를 설명하기 위한 평면도들이다.
도 4a는 도 2의 Ⅰ- Ⅰ'을 절단한 단면도이다.
도 4b는 도 2의 Ⅱ - Ⅱ'을 절단한 단면도이다.
도 4c는 도 2의 Ⅲ - Ⅲ'을 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터의 종횡비를 변경하면서, 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터의 피치를 변경하면서, 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터의 필터 시트 적층 개수를 변경하면서, 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터의 관통홀의 크기를 변경하면서, 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자기파 필터의 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
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 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 평면도이다. 도 3a 내지 도 3d는 도 2를 설명하기 위한 평면도들이다. 도 4a는 도 2의 Ⅰ- Ⅰ'을 절단한 단면도이다. 도 4b는 도 2의 Ⅱ - Ⅱ'을 절단한 단면도이다. 도 4c는 도 2의 Ⅲ - Ⅲ'을 절단한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)는, 순차적으로 적층된 복수개의 필터 시트(100)를 포함한다. 이 때, 순차적으로 적층된 복수개의 필터 시트(110) 각각은 매트릭스 형태로 배열된 복수개의 관통홀(112)을 포함한다. 이 때, 복수개의 필터 시트(110)는 서로 인접한 필터 시트들에 형성된 복수개의 관통홀(112)이 서로 어긋나도록 적층되는데, 이에 대한 구체적인 내용은 후술한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)는 합성수지로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 테프론(tefron)으로 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않음은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)는 순차적으로 적층된 복수개의 필터 시트(110)를 포함하는데, 이 때, 적층하는 필터 시트(110)의 수는 필요에 따라 조절할 수 있다. 예를 들어, 2개의 필터 시트(110)를 적층하여 형성할 수도 있고, 7개, 10개 또는 17개, 20개 이상의 필터 시트(110)를 적층하여 형성할 수도 있다. 후술하겠지만, 도 7에 도시된 바와 같이, 필터 시트(110)의 적층 수에 따라 전자기파 필터(100)의 특성이 달라질 수 있기 때문에, 제조하려는 전자기파 필터(100)의 특성을 고려하여 적층되는 필터 시트(110)의 수를 적절하게 조절할 수 있다.
도 1에서는 10층의 필터 시트(110)가 적층된 전자기파 필터(100)를 도시하였으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.
순차적으로 적층된 복수개의 필터 시트(110) 각각은 매트릭스 형태로 배열된 복수개의 관통홀(112)을 포함한다. 이하, 도 2 내지 도 4d를 참조하여, 전자기파 필터(100)의 구성을 보다 자세하게 설명한다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 평면도이다. 도3a는 최상층에 위치한 제1 필터 시트(110)를 도시하며, 도 3b는 제1 필터 시트(110) 하부에 적층된 제2 필터 시트(120)를 도시한다. 도 3c는 제2 필터 시트(120) 하부에 적층된 제3 필터 시트(130)를 도시하고, 도 4d는 제3 필터 시트(130) 하부에 적층된 제4 필터 시트(140)를 도시한다. 도 4a는 도 2의 Ⅰ- Ⅰ'을 절단한 단면도이고, 도 4b는 도 2의 Ⅱ - Ⅱ'을 절단한 단면도이며, 도 4c는 도 2의 Ⅲ - Ⅲ'을 절단한 단면도이다.
우선, 도 3a를 참조하면, 제1 필터 시트(110)는 동일한 반지름을 갖는 제1 관통홀(112)이 매트릭스 형태로 균일하게 배열되어 있다. 그러나, 이에 제한되지 않으며, 복수개의 제1 관통홀(112)이 규칙성을 가지고 있다면, 균일하게 배열되지 않을 수도 있다. 제1 관통홀(112)은 소정 반지름(r)을 가지며, 제1 필터 시트(110)를 관통하여 형성된다. 이 때, 하나의 제1 관통홀(112)이 형성되는 단위 영역은 가로 길이(P), 세로 길이(Q) 및 높이(H; 도 4a 참조)의 파라미터로 구성된 영역일 수 있다. 제1 관통홀(112)이 형성되는 단위 영역을 구성하는 파라미터는, 전자기파 필터(100)의 특성과도 밀접하게 관련될 수 있기 때문에, 제조하려는 전자기파 필터(100)의 특성에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
한편, 복수개의 제1 관통홀(112)은 매트릭스 형태로 형성되는데, 일 방향(예를 들어, 가로 방향(P)) 및 일 방향에 수직인 타 방향(예를 들어, 세로 방향(Q))으로 소정 간격씩 이격되어 형성된다. 이 때, 제1 관통홀(112)이 형성되는 단위 영역의 일 방향의 길이는, 제1 관통홀(112)의 이격 거리로 볼 수 있으며, 복수개의 제1 관통홀(112)의 피치(pitch) 또는 격자 간격(lattice scale)으로 볼 수 있다. 즉, 복수개의 제1 관통홀(112)은 일정한 피치를 가지며, 일정한 격자 간격으로 배열된다. 도 3a에서는 원형의 단면을 갖는 제1 관통홀이 개시되며, 제1 관통홀(112)이 형성되는 단위 영역의 가로 길이(P) 및 세로 길이(Q)가 같으나, 이에 제한되지 않으며 형성하려는 전자기파 필터(100)의 특성에 따라 가로 길이와 세로 길이가 서로 달라질 수도 있음은 물론이다.
제1 필터 시트(110) 하부에는 제2 필터 시트(120)가 적층되는데, 도 3b를 참조하면, 제2 필터 시트(120)에 형성된 복수개의 제2 관통홀((122)은 제1 필터 시트(110)에 형성된 제1 관통홀(112)과 어긋나도록 형성된다. 설명의 편의를 위해 도 3a에서 제1 필터 시트(110)에 표시한 단위 영역을 도 3b에도 점선으로 표시하였다. 도 3a에서는 단위 영역 내에 하나의 제1 관통홀(112)이 형성되는데, 도 3b에서는 제2 관통홀((122)이 제1 필터 시트(110)의 단위 영역의 경계 부분에 형성된다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 제2 필터 시트(120) 하부에는 도 3c에 도시된 복수개의 제3 관통홀(132)이 형성된 제3 필터 시트(130)가 형성되고, 제3 필터 시트(130) 하부에는 도 3d에 도시된 복수개의 제4 관통홀(142)이 형성된 제4 필터 시트(140)가 형성된다. 이 때, 제1 필터 시트(110)에 형성된 제1 관통홀(112)은 제3 필터 시트(130)에 형성된 제3 관통홀((132)에 대응될 수 있으며, 제2 필터 시트(120)에 형성된 제2 관통홀((122)은 제4 필터 시트(140)에 형성된 제4 관통홀((142)에 대응될 수 있다. 한편, 도시하지는 않았으나, 제4 필터 시트(140) 하부에는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 다수개의 필터 시트(150, 160, 170, 180, 190, 195)가 더 적층되어 있음은 물론이다.
한편, 2 내지 도 4d를 참조하면, 홀수층들의 필터 시트는 서로 대응되도록 관통홀이 형성되고, 짝수층들의 필터 시트도 서로 대응되도록 관통홀이 형성된다. 따라서, 평면도의 도 2에는 최상층의 제1 필터 시트(110)와 그 하부의 제2 필터 시트(120)만이 도시되는데, 제2 필터 시트(120) 하부의 필터 시트들에 형성된 관통홀들은 제1 필터 시트(110)의 제1 관통홀(112) 또는 제2 필터 시트(120)의 제2 관통홀((122)과 수직 방향으로 겹쳐져 보이지 않기 때문이다.
다만, 홀수층들의 필터 시트는 서로 대응되도록 관통홀이 형성되고, 짝수층들의 필터 시트도 서로 대응되도록 관통홀이 형성된 것은, 본 발명의 바람직한 실시예의 하나일 뿐이며, 인접한 필터 시트들에 형성된 관통홀들이 서로 어긋나도록 적층되기만 하면 본 발명의 실시예에 따른 전자기파 필터(100)를 만족함은 물론이다.
한편, 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)를 구성하는 복수개의 필터 시트(110~195)들은 동일한 두께를 갖는다. 또한, 관통홀의 위치가 어긋날 뿐, 단위영역을 구성하는 파라미터의 크기도 동일하며 피치 및 격자 간격도 동일하다. 따라서, 소정 파라미터를 갖는 동일한 필터 시트를 복수개 제조한 후에, 이를 어긋나게 적층하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)를 제조할 수 있다. 즉, 매우 간단하게 전자기파 필터(100)를 제조할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 필터 시트(110)의 제1 관통홀(112)과 제2 필터 시트(120)의 제2 관통홀((122)은 일부 오버랩되어, 제2 관통홀((122)의 일부가 오픈된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기파 필터는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 구성하는 필터 시트(210)에 형성된 관통홀(212)이 정사각형 형상이다. 즉, 본 발명의 다른 실시예의 전자기파 필터는 정사각형 형상의 관통홀(212)이 매트릭스 형태로 배열된 필터 시트(210)를 복수개 적층하되, 서로 인접한 필터 시트들에 형성된 관통홀들이 서로 어긋나도록 적층한 것이다.
이 때, 도 5에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 전자기파 필터는 관통홀이 정사각형 형상으로, 관통홀의 일 방향의 길이(P)와 타 방향의 길이(Q)가 같다. 그러나, 이에 제한되지 않을 수 있으며, 제조하려는 전자기파 필터의 성질에 따라 관통홀의 일 방향의 길이와 타 방향의 길이가 서로 다른 직사각형 일 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기파 필터는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 구성하는 필터 시트(310)에 형성된 관통홀(312)이 육각형 형상이다. 즉, 본 발명의 다른 실시예의 전자기파 필터는 육각형 형상의 관통홀(312)이 매트릭스 형태로 배열된 필터 시트(310)를 복수개 적층하되, 서로 인접한 필터 시트들에 형성된 관통홀들이 서로 어긋나도록 적층한 것이다.
이 때, 도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 전자기파 필터는 관통홀이 육각형 형상이나, 이에 제한되지 않으며, 다양한 다각형 형상일 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 삼각형, 오각형, 팔각형 등으로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기파 필터는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기파 필터를 구성하는 필터 시트(410)에 형성된 관통홀(412)이 타원 형상이다. 즉, 본 발명의 다른 실시예의 전자기파 필터는 타형 형상의 관통홀(412)이 매트릭스 형태로 배열된 필터 시트(410)를 복수개 적층하되, 서로 인접한 필터 시트들에 형성된 관통홀들이 서로 어긋나도록 적층한 것이다.
이하, 도 8 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)의 특성에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)의 종횡비(aspect ratio)를 변경하면서, 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 8에서는, a, b, c 모든 케이스에서 다른 파라미터는 동일하게 하고, 가로길이, 세로길이 및 높이만을 변수로 사용하였다. 또한, 각 케이스에서 가로길이와 세로길이는 동일한 값을 사용하고 높이를 다른 값을 사용하였다. 따라서, 여기서 사용된 종횡비라는 것은 가로길이(세로길이)와 높이의 비율을 의미한다. LxyLz는 0.15125일 때, a는 Lxy/Lz가 0.5/0.3025인 경우이고, b는 Lxy/Lz가 0.55/0.275인 경우이며, c는 Lxy/Lz가 0.6/0.254인 경우이다. (Lx는 도 3a에서 관통홀이 형성된 단위 영역의 가로 길이, 즉 P값이고, Ly는 도 3a에서 관통홀이 형성된 단위 영역의 세로 길이, 즉 Q값이다. Lz는 필터 시트의 두께로, 도 4a에서 H값이다. Lxy는 Lx와 Ly가 같은 값일 때를 나타낸 것으로, Lx=Ly=Lxy이라는 의미이다.)
도 8을 참조하면, b의 경우에 가장 안정적인 특성이 확보되는 것을 확인할 수 있다. 즉, b의 경우에 소정 구간의 파장만이 안정적으로 차단되어 밴드패스 필터의 특성이 확연히 나타나는 것을 확인 할 수 있다. 즉, 가로길이, 세로길이 및 높이를 조절하는 것에 의해 전자기파 특성이 조절될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)의 피치를 변경하면서, 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 9에서, d, e, f 모든 케이스에서 다른 파라미터는 동일하게 하고, 피치(격자 간격)만을 변경하였다. d는 격자 간격이 0.4mm인 경우이고, e는 격자 간격이 0.6mm인 경우이며, f는 격자 간격이 0.8mm인 경우이다.
도 9를 참조하면, 피치를 조절함에 따라, 차단되는 파장대가 변화되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 피치가 넓어질수록 더 긴 파장대의 전자기파가 차단되는 것으로 확인할 수 있다. 이를 활용하여, 피치를 조절하여 전자기파 필터(100)가 차단시키거나 투과하는 파장의 영역대를 조절할 수 있음은 물론이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)의 시트 적층수를 변경하면서, 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 10은 동일한 파라미터를 갖는 필터 시트들을 서로 어긋나게 적층하되, 적층하는 숫자를 달리하는 경우의 특성을 나타낸다. G는 2개층을 적층한 경우이고, h는 4개층, i는 10개층, j는 17개층을 적층한 경우이다.
도 10을 참조하면, 2개층을 적층한 경우는 밴드패스 필터로의 특성이 거의 나타나지 않는다. 4개층을 적층한 경우, 소정 파장대가 약 80%까지 반사되며, 10개층을 적층한 경우에는 소정 파장대가 100%차단된다. 한편, 17개층을 적층한 경우, 차단되는 파장대의 영역이 보다 안정적으로 확보되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 적층하는 시트의 수를 증가하여 전자기파 필터(100)의 특성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 시트의 수가 늘어나면 비용이 증가하게 되므로, 전자기파 필터(100)의 용도를 참조하여, 적절한 적층 개수를 결정할 수 있다. 도 10을 참조하면, 4개층 이상의 경우 밴드패스 필터로서 기능하는 것으로 볼 수 있으며, 10개층 이상인 경우 안정적인 특성이 확보되고, 17개층 이상인 경우 특성이 상당히 우수하고 안정적인 전자기파 필터(100)를 제공할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)의 관통홀의 크기를 변경하면서, 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 11에서, l, m, k 모든 케이스에서 다른 파라미터는 동일하게 하고, 관통홀의 지름만을 변경하였다. l은 관통홀의 지름이 0.385mm인 경우이고, m은 관통홀의 지름이 0.45mm인 경우이며, k는 관통홀의 지름이 0.55mm인 경우이다.
도 11을 참조하면, 관통홀의 지름을 조절함에 따라, 차단되는 파장대가 변화되는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 도 9와 비교할 때, 피치를 조절하는 경우만큼 안정적으로 차단되는 파장대가 조절되는 것은 아님을 확인 할 수 있다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)의 파장에 대한 반사율을 측정한 그래프이다.
도 12에서는, 도 8 내지 도 11의 실험에서 얻은 데이터를 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 파장에 대한 반사율을 측정하였다. 실험에서 사용된 필터 시트의 파라미터는, Lx는 330um, Ly는 330um, Lz는 165um인 경우이며, 관통홀의 반지름인 Rh는 150um인 경우이다. 또한, 상기의 파라미터를 갖는 필터 시트를 17층으로 적층한 경우이고, 입사각은 45도 이며, R-1, 0 반사 모드에서의 반사율을 측정하였다. 도 9에서, p는 전체 영역에서의 반사율을 측정한 것이고, q는 R-1, 0 반사 모드에서의 반사율을 측정한 것이다.
도 12를 참조하면, R-1, 0 반사 모드에서의 반사율은 소정 파장 영역, 약 480에서 570 um정도의 영역에 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)에 따르면, 합성수지로 구성된 필터 시트에 매트릭스 행태로 배열된 관통홀을 형성하고, 이를 소정 개수 적층하는 것만으로 특정 파장대의 빛을 차단하거나 투과하는 밴드패스 필터를 제조할 수 있다. 즉, 매우 간단하고도 저렴하게 전자기파 필터(100)를 제조할 수 있다.
또한, 이러한 방법으로 제조된 전자기파 필터(100)는 그 구조상, 구조가 매우 안정적이고 변형이 적다. 따라서, 취급이 매우 용이하고, 변형이 일어날 가능성이 매우 낮아 반영구적으로 사용이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)에 따르면, 전자기파 필터(100)를 구성하는 파라미터를 조절하는 것에 의해 안정적으로 차단 또는 투과되는 주파수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 관통홀을 형성하는 피치를 변경하여 차단 또는 투과되는 주파수를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)에 따르면, 매우 손쉽게 차단 또는 투과되는 주파수를 조절할 수 있어, 다양한 파장대에 대한 전자기파 필터(100)를 사용자의 요구에 맞게 제공할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파 필터(100)에 따르면, 전자기파 필터(100)를 구성하는 파라미터를 조절하는 것에 의해 EHF 및 FIR 영역의 주파수의 소정 파장을 차단 또는 투과하는 전자기파 필터(100)를 제공할 수 있다. 마찬가지로, EHF 및 FIR 영역의 주파수보다 작은 주파수를 갖는 영역, 예를 들어, 라디오 주파수(radio frequency) 영역의 주파수의 소정 파장을 차단 또는 투과하는 전자기파 필터(100)를 제공할 수 있음은 물론이다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 전자기파 필터
110: 제1 필터 시트 112: 제1 관통홀
120: 제2 필터 시트 122: 제2 관통홀
130: 제3 필터 시트 132: 제3 관통홀
140: 제4 필터 시트 142: 제4 관통홀

Claims (14)

  1. 순차적으로 서로 인접하여 적층된 기 설정된 파라미터를 갖는 동일한 복수개의 필터 시트를 포함하되,
    상기 복수개의 필터 시트 각각은 매트릭스 형태로 배열된 복수개의 관통홀을 포함하고,
    상기 복수개의 필터 시트는 서로 인접한 필터 시트들에 형성된 상기 복수개의 관통홀이 서로 어긋나도록 적층되고,
    상기 복수개의 관통홀은 각각 원형의 단면을 가지고,
    상기 파라미터는 밴드패스 필터의 특성을 가지도록 설정된 종횡비를 포함하는,
    전자기파 필터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 필터 시트에 포함된 복수개의 관통홀은 일정한 피치를 갖는, 전자기파 필터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 필터 시트에 포함된 복수개의 관통홀은 일정한 지름을 갖는, 전자기파 필터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 필터 시트는 일정한 두께를 갖는, 전자기파 필터.
  5. 제 1항에 있어서,
    인접한 필터 시트들에 형성된 복수개의 관통홀들은 서로 일부 오버랩되는, 전자기파 필터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 필터 시트는,
    일 방향으로 소정 간격씩 이격되어 형성된 복수개의 제1 관통홀을 포함하는 제1 필터 시트; 및
    상기 제1 필터 시트 상에 적층되고, 일 방향으로 소정 간격씩 이격되어 형성되며 상기 복수개의 제1 관통홀과 일 방향으로 어긋나도록 형성된 복수개의 제2 관통홀을 포함하는 제2 필터 시트를 포함하는, 전자기파 필터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 필터 시트는 합성수지를 포함하는, 전자기파 필터.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 복수개의 필터 시트는 테프론을 포함하는, 전자기파 필터.
  9. 일 방향으로 소정 간격씩 이격되어 형성된 기 설정된 파라미터를 갖는 동일한 복수개의 제1 관통홀을 포함하는 제1 필터 시트; 및
    상기 제1 필터 시트 상에 인접하여 적층되고, 일 방향으로 소정 간격씩 이격되어 형성되며 상기 복수개의 제1 관통홀과 일 방향으로 어긋나도록 형성된 기 설정된 파라미터를 갖는 동일한 복수개의 제2 관통홀을 포함하는 제2 필터 시트를 포함하며,
    상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀은 각각 원형의 단면을 가지되,
    상기 파라미터는 밴드패스 필터의 특성을 가지도록 설정된 종횡비를 포함하는,
    전자기파 필터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀의 지름의 길이는 같은, 전자기파 필터.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 필터 시트에 형성된 복수개의 제1 관통홀의 피치와 상기 제2 필터 시트에 형성된 복수개의 제2 관통홀의 피치는 같은, 전자기파 필터.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제2 필터 시트 상에 적층된 제3 필터 시트를 더 포함하며, 상기 제3 필터 시트는 상기 복수개의 제1 관통홀에 대응되는 복수개의 제3 관통홀을 포함하는, 전자기파 필터.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제3 필터 시트 상에 적층된 제4 필터 시트를 더 포함하며, 상기 제4 필터 시트는 상기 복수개의 제2 관통홀에 대응되는 복수개의 제4 관통홀을 포함하는, 전자기파 필터.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 복수개의 제1 관통홀의 적어도 하나는 상기 복수개의 제2 관통홀의 적어도 하나와 일부 오버랩되는, 전자기파 필터.
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