KR102124032B1 - 마이크로파 센서 - Google Patents

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KR102124032B1
KR102124032B1 KR1020190023995A KR20190023995A KR102124032B1 KR 102124032 B1 KR102124032 B1 KR 102124032B1 KR 1020190023995 A KR1020190023995 A KR 1020190023995A KR 20190023995 A KR20190023995 A KR 20190023995A KR 102124032 B1 KR102124032 B1 KR 102124032B1
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여준호
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대구대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 마이크로파 센서가 개시된다. 상기 마이크로파 센서는 금속 그라운드 플레인, 상기 금속 그라운드 플레인 위에 위치하는 기판, 및 상기 기판 위에 위치하는 마이크로스트립 라인을 포함하며, 상기 금속 그라운드 플레인은 임의의 거리로 떨어진 2개의 세로 선들과 상기 2개의 세로 선들을 서로 연결시키는 가로 선을 포함하는 H 모양의 구조와, 상기 가로 선은 인터디지털(interdigital) 슬롯으로 에칭(etching)된 디펙(defect)을 포함하며, 상기 2개의 세로 선들 각각의 양 끝들은 꺾여진다.

Description

마이크로파 센서 {Microwave Sensor}
아래의 실시예들은 물질의 특성을 측정하기 위한 마이크로파 센서에 관한 것이다.
마이크로파 센서는 유전율과 같은 물질의 특성을 측정하기 위해 이용된다. 마이크로파 센서는 물질의 특성인 유전율을 측정하기 위해 공진기를 포함한다. 측정하고자 하는 물질이 마이크로파 센서 근처에 위치할 때, 마이크로파 센서로 입력되는 마이크로파(0.3~300 GHz)에 의해 공진기 근처에서 전자기장이 형성된다. 상기 전자기장은 상기 측정하고자 하는 물질에 영향을 받는다. 상기 전자기장의 변화에 따른 공진기의 공진 주파수의 변화를 측정함으로써 물질의 특성인 유전율을 측정할 수 있다. 안테나의 설계, 마이크로파 회로의 설계, 비파괴 모니터링 응용 분야에서 정확한 유전율의 측정이 필요하다. 따라서 물질의 유전율을 정확하게 측정하기 위한 새로운 마이크로파 센서의 구조가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 물질의 유전체를 보다 정확하게 측정하기 위한 마이크로파 센서를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 마이크로파 센서는 금속 그라운드 플레인, 상기 금속 그라운드 플레인 위에 위치하는 기판, 및 상기 기판 위에 위치하는 마이크로스트립 라인을 포함하며, 상기 금속 그라운드 플레인은 임의의 거리로 떨어진 2개의 세로 선들과 상기 2개의 세로 선들을 서로 연결시키는 가로 선을 포함하는 H 모양의 구조와, 상기 가로 선은 인터디지털(interdigital) 슬롯으로 에칭(etching)된 디펙(defect)을 포함하며, 상기 2개의 세로 선들 각각의 양 끝들은 꺾여진다.
상기 2개의 세로 선들 각각의 양 끝들이 꺾여진 각도는 90도이다.
상기 2개의 세로 선들 각각의 꺾여진 부분의 두께는 2mm로 에칭된다.
상기 2개의 세로 선들 각각의 높이는 13.63mm로 에칭된다.
상기 2개의 세로 선들 중 꺾이지 않은 부분의 두께와 상기 꺾여진 부분의 두께는 서로 다르게 에칭된다.
상기 디펙은 공진기로서 동작한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 새로운 구조의 공진기를 포함하는 마이크로파 센서를 제안함으로써 보다 정확하게 유전율을 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로파 센서를 포함하는 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 마이크로파 센서의 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 마이크로파 센서의 사시도를 나타낸다.
도 4는 종래의 마이크로파 센서들의 공진기들의 평면도를 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 종래의 공진기의 공진 주파수에서의 전기장, 및 도 2에 도시된 공진기의 공진 주파수에서의 전기장을 나타내는 분포도이다.
도 6은 도 2에 도시된 공진기의 공진 주파수에 따른 S 파라미터의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 1에 도시된 물질의 비유전율 변화에 따른 도 1에 도시된 마이크로파 센서의 S 파라미터의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8은 도 4에 도시된 종래의 공진기들과 도 2에 도시된 공진기의 성능을 비교한 그래프이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로파 센서를 포함하는 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 1을 참고하면, 마이크로파 센서를 포함하는 시스템(100)은 마이크로파 센서(10)를 이용하여 물질(70)의 유전율을 측정하기 위해 이용되는 시스템을 의미한다. 마이크로파 센서(10)를 포함하는 시스템(100)은 마이크로파 센서(10)와 분석기(60)를 포함한다. 분석기(60)는 마이크로파 신호를 생성하여 생성된 마이크로파 신호를 마이크로 센서(10)로 출력한다. 또한, 분석기(60)는 마이크로파 센서(10)로부터 출력되는 마이크로파 신호를 수신하고 수신된 마이크로파 신호를 분석하여 물질(70)의 유전율을 계산한다. 실시 예에 따라 마이크로파 신호를 생성하는 장치는 분석기(60)와 분리된 별도의 장치로 구현될 수 있다. 또한, 실시 예에 따라 분석기(60)와 마이크로파 센서(10)는 하나의 장치로 구현될 수도 있다.
마이크로파 센서(10)는 물질(70)의 근처에 위치할 때, 마이크로파 센서(10)는 공진 주파수의 변화로부터 물질(70)의 유전율을 측정할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 마이크로파 센서의 평면도를 나타나며, 도 3은 도 1에 도시된 마이크로파 센서의 사시도를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 마이크로파 센서(10)는 금속 그라운드 플레인(ground plane, 20), 금속 그라운드 플레인(20) 위에 위치하는 기판(40), 및 기판(40) 위에 위치하는 마이크로스트립 라인(microstrip line; 50)을 포함한다.
금속 그라운드 플레인(20)은 접지와 연결된 전도성 표면을 의미한다. 실시 예에 따라 금속 그라운드 플레인(20)은 접지층, 또는 접지면이라고 호칭될 수 있다.
기판(40)은 금속 그라운드 플레인(20) 위에 적층되며, 커패시턴스(Capacitance)를 생성하기 위해 유전체 물질로 구현된다.
마이크로스트립 라인(50)은 기판(40) 위에 적층된다. 마이크로스트립 라인(50)은 마이크로파 신호를 전송하기 위해 이용되는 전송 라인을 의미한다. 구체적으로, 마이크로스트립 라인(50)을 통해 분석기(60)에 의해 입력되는 마이크로파 신호가 전달되고, 분석기(60)로 마이크로파 신호가 출력된다.
마이크로파 센서(10)는 공진기(30)를 포함한다. 구체적으로 공진기(30)는 금속 그라운드 플레인(20)에서 에칭(etching)되어 디펙(defect)으로 구현된다.
금속 그라운드 플레인(20)은 임의의 거리로 떨어진 2개의 세로 선들과 상기 2개의 세로 선들을 서로 연결시키는 가로 선을 포함하는 H 모양의 구조(21)와, 상기 가로 선은 인터디지털(interdigital) 슬롯(31)으로 에칭(etching)된 디펙(defect)을 포함한다. 상기 2개의 세로 선들 각각의 양 끝들은 꺾여진다. 즉, 공진기(30)는 H 모양의 구조(21)와, 중간에 인터디지털(interdigital) 슬롯(31)로 구현된다.
상기 2개의 세로 선들 각각의 꺾여진 부분 사이의 갭(gap; t5)은 2mm로 에칭된다. 상기 2개의 세로 선들 각각의 양 끝들이 꺾여진 각도는 90도이다.
상기 2개의 세로 선들 각각의 꺾여진 부분의 두께(g5)는 2mm로 에칭된다.
상기 2개의 세로 선들 각각의 높이(d4)는 13.63mm로 에칭된다. 공진기(30)는 H 모양의 구조(21)와 인터디지털 슬롯(31)으로 구현됨으로써 공진기(30)의 사이즈를 줄일 수 있다. 이에 따라 마이크로파 센서(10)의 사이즈도 줄일 수 있다.
상기 2개의 세로 선들 중 꺾이지 않은 부분의 두께와 상기 꺾여진 부분의 두께(g5)는 서로 다르게 에칭된다.
인터디지털 슬롯(31)이란 손가락들이 서로 맞물린 형태의 구조를 의미한다.
인터디지털 슬롯(31)과 상기 2개의 세로 선들 각각의 꺾여진 부분 사이의 갭(gap; t4)은 0.5mm이다.
인터디지털 슬롯(31)의 두께(g4)는 0.5mm이다.
도 4는 종래의 마이크로파 센서들의 공진기들의 평면도를 나타낸다.
도 4를 참고하면, 종래의 마이크로파 센서들의 공진기들은 단순한 사각형 구조를 가진다. 이하, 설명의 편의상 도 4의 (a)에 도시된 공진기는 종래의 A 공진기, 도 4의 (b)에 도시된 공진기는 종래의 B 공진기, 및 도 4의 (c)에 도시된 공진기는 종래의 C 공진기로 호칭하기로 한다.
도 5는 도 4에 도시된 종래의 공진기의 공진 주파수에서의 전기장, 및 도 2에 도시된 공진기의 공진 주파수에서의 전기장을 나타내는 분포도이다. 구체적으로, 도 5의 (a)는 도 4의 (a)에 도시된 종래의 A 공진기의 공진 주파수에의 전기장을 나타내는 분포도이며, 도 5의 (b)는 도 4의 (b)에 도시된 종래의 B 공진기의 공진 주파수에의 전기장을 나타내는 분포도이며, 도 5의 (c)는 도 4의 (c)에 도시된 종래의 C 공진기의 공진 주파수에의 전기장을 나타내는 분포도이며, 도 5의 (d)는 도 2에 도시된 공진기의 공진 주파수에서의 전기장을 나타내는 분포도이다.
도 4의 (a) 내지 (c) 내지 도 5의 (a) 내지 (c)를 참고하면, 종래의 A, B, C 공진기에서 생성된 전기장은 마이크로스트립 라인이 지나는 경로 위에 집중적으로 분포되지 않음을 알 수 있다.
반면, 도 1 내지 도 5의 (d)를 참고하면, 공진기(30)에서 생성된 전기장은 마이크로스트립 라인(50)이 지나는 경로 위에 집중적으로 분포함을 알 수 있다. 본 발명의 마이크로파 센서(10)는 공진기(30)에서 생성된 전기장이 마이크로스트립 라인(50)이 지나는 경로 위에 집중적으로 분포함으로써 마이크로파 센서(10)의 감도가 향상될 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 공진기의 공진 주파수에 따른 S 파라미터의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 1 내지 도 6을 참고하면, 마이크로파 센서(10)의 공진기(30)는, 물질(70)이 마이크로파 센서(10)의 근처에 없는 조건에서, S 파라미터(S11, 또는 S21)가 1.5GHz에서 공진할 수 있도록 설계되었다. S 파라미터(S11)는 분석기(60)에 의해 마이크로파 센서(10)로 입력된 마이크로파 신호 대비 마이크로파 센서(10)에 의해 반사된 마이크로파 신호의 비율을 의미한다. S 파라미터(S22)는 분석기(60)에 의해 마이크로파 센서(10)로 입력된 마이크로파 신호 대비 마이크로파 센서(10)에 의해 출력된 마이크로파 신호의 비율을 의미한다.
도 7은 도 1에 도시된 물질의 비유전율 변화에 따른 도 1에 도시된 마이크로파 센서의 S 파라미터의 특성을 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 1에 도시된 마이크로파 센서(10)는 물질(70)의 비유전율을 측정하기 위해 물질(70)의 근처에 위치한다. 물질(70)의 비유전율은 0에서 10의 값 사이를 가질 수 있다. 비유전율이란 물질(70)의 유전율과 진공의 유전율의 비율을 의미한다.
도 7은 도 1에 도시된 물질(70)의 비유전율이 변화함에 따라 도 1에 도시된 마이크로파 센서(10)의 S 파라미터(S21)의 특성을 나타낸 그래프이다. 예컨대, 물질(70)의 비유전율이 1일 때, 마이크로파 센서(10)의 공진기(30)의 공진 주파수는 1.5 GHz이며, 물질의 비유전율이 10일 때, 마이크로파 센서(10)의 공진기(30)의 공진 주파수는 0.829 GHz로 이동된다.
도 8은 도 4에 도시된 종래의 공진기들과 도 2에 도시된 공진기의 성능을 비교한 그래프이다. 도 8에서 x축은 비유전율을 나타낸다.
도 1 내지 도 7을 참고하면, 아래 표는 물질의 비유전율 변화에 따른 도 4의 (a) 내지 (c)에 도시된 공진기의 공진 주파수 변화와, 도 2에 도시된 공진기(30)의 공진 주파수 변화를 나타낸 표이다.
Figure 112019021312317-pat00001
상기 [표 1]의 공진기들을 서로 비교하기 위해 다음과 같은 수학식들이 정의된다.
Figure 112019021312317-pat00002
상기 수학식 1은 공진 주파수의 이동(
Figure 112019021312317-pat00003
)을 나타낸다. 상기
Figure 112019021312317-pat00004
는 물질이 마이크로파 센서의 근처에 없을 때, 공진 주파수를 나타내며,
Figure 112019021312317-pat00005
는 물질이 마이크로파 센서의 근처에 있을 때, 공진 주파수를 나타낸다.
Figure 112019021312317-pat00006
상기 수학식 2는 백분율 상대 주파수 이동(
Figure 112019021312317-pat00007
)을 나타낸다. 상기
Figure 112019021312317-pat00008
는 물질이 마이크로파 센서의 근처에 없을 때, 비유전율을 나타내며, 상기
Figure 112019021312317-pat00009
는 물질이 마이크로파 센서의 근체에 있을 때, 비유전율을 나타낸다.
Figure 112019021312317-pat00010
상기 수학식 3은 감도(sensitivity, S)를 나타낸다.
Figure 112019021312317-pat00011
상기 수학식 4는 감도 향상(sensitivity enhancement; SE)를 나타낸다. 상기
Figure 112019021312317-pat00012
및
Figure 112019021312317-pat00013
는 각각 종래의 B 공진기의 감도, 종래의 C 공전기의 감도, 본 발명의 공진기의 감도, 및 종래의 A 공진기의 감도를 나타내며, 상기 수학식 4에서 분모에는 종래의 A 공진기의 감도의 값, 분자는 종래의 B 공진기의 감도, 종래의 C 공전기의 감도, 및 본 발명의 공진기의 감도 중 어느 하나의 값이다.
비유전율이 공기와 다른 물질(70)이 마이크로파 센서(10)의 근처에 있을 때, 공진기(30)와 관련된 총 커패시턴스는 변화한다. 공진 주파수는 커패시턴스에 대해 비선형적으로 변화한다. 감도(S)는 비유전율의 변화에 따라 선형적으로 변하지 않고, 비유전율이 작은 값을 가질수록 감도(S)는 더 큰 값을 가진다. 반대로, 비유전율이 큰 값을 가질수록 감도(S)는 더 작은 값을 가진다. 예컨대, 물질(70)의 비유전율이 1에서 2로 변화할 때, 종래의 A 공진기, 종래의 B 공진기, 종래의 C 공진기, 및 도 2에 도시된 공진기(30)의 공진 주파수의 이동은 0.088 GHz, 0.102 GHz, 0.131 GHz, 0.161 GHz이며, 백분율 상대 주파수 이동은 5.9%, 6.8%, 8.75%, 10.8%이다. 종래의 A 공진기와 대비한 종래의 B 공진기, 종래의 C 공진기, 도 2에 도시된 공진기(30)의 감도 향상은 1.16, 1.50, 1.84배이다.
물질(70)의 비유전율이 1에서 10으로 변화할 때, 종래의 A 공진기, 종래의 B 공진기, 종래의 C 공진기, 및 도 2에 도시된 공진기(30)의 공진 주파수의 이동은 0.459 GHz, 0.503 GHz, 0.592 GHz, 0.671 GHz이며, 백분율 상대 주파수 이동은 30.6%, 33.6%, 39.5%, 44.8%이다. 종래의 A 공진기와 대비한 종래의 B 공진기, 종래의 C 공진기, 도 2에 도시된 공진기(30)의 감도 향상은 1.10, 1.29, 1.46배이다.
따라서 도 2에 도시된 공진기(30)가 다른 종래의 공진기들과 대비할 때, 감도 향상이 상대적으로 높음을 알 수 있다. 그러므로 본 발명에서 제시한 공진기(30)의 구조는 다른 종래의 공진기들과 대비하여 더 정확하게 물질(70)의 유전체를 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 마이크로파 센서;
20: 금속 그라운드 플레인;
30: 공진기;
40: 기판;
50: 마이크로스트립 라인;
60: 분석기;

Claims (6)

  1. 금속 그라운드 플레인(ground plane);
    상기 금속 그라운드 플레인 위에 위치하는 기판; 및
    상기 기판 위에 위치하는 마이크로스트립 라인(microstrip line)을 포함하며,
    상기 금속 그라운드 플레인은 임의의 거리로 떨어진 2개의 세로 선들과 상기 2개의 세로 선들을 서로 연결시키는 가로 선을 포함하는 H 모양의 구조와, 상기 가로 선은 인터디지털(interdigital) 슬롯으로 에칭(etching)된 디펙(defect)을 포함하며,
    상기 2개의 세로 선들 각각의 양 끝들은 꺾여진 마이크로파 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2개의 세로 선들 각각의 양 끝들이 꺾여진 각도는 90도인 마이크로파 센서.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2개의 세로 선들 각각의 꺾여진 부분의 두께는 2mm로 에칭되는 마이크로파 센서.
  4. 제1항에 있어서, 상기 2개의 세로 선들 각각의 높이는 13.63mm로 에칭되는 마이크로파 센서.
  5. 제1항에 있어서, 상기 2개의 세로 선들 중 꺾이지 않은 부분의 두께와 상기 꺾여진 부분의 두께는 서로 다르게 에칭되는 마이크로파 센서.
  6. 제1항에 있어서, 상기 디펙은 공진기로서 동작하는 마이크로파 센서.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002532916A (ja) * 1997-10-04 2002-10-02 チョン，スンキル 超高周波用フィルタ及びマイクロストリップ帯域通過フィルタの製造方法
KR100710820B1 (ko) * 2006-04-13 2007-04-25 한국과학기술원 평면형 헬리컬 공진기와 이를 이용한 초고주파 발진기
KR20080089917A (ko) * 2007-04-03 2008-10-08 센싱테크 주식회사 마이크로스트립패치안테나 및 배열안테나 급전방법
JP2014190717A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Oki Printed Circuits Co Ltd ストリップライン共振器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002532916A (ja) * 1997-10-04 2002-10-02 チョン，スンキル 超高周波用フィルタ及びマイクロストリップ帯域通過フィルタの製造方法
KR100710820B1 (ko) * 2006-04-13 2007-04-25 한국과학기술원 평면형 헬리컬 공진기와 이를 이용한 초고주파 발진기
KR20080089917A (ko) * 2007-04-03 2008-10-08 센싱테크 주식회사 마이크로스트립패치안테나 및 배열안테나 급전방법
JP2014190717A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Oki Printed Circuits Co Ltd ストリップライン共振器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
여준호, 이종익. H-모양 공진 개구를 이용한 평면 기판의 유전율 특성 분석. 2018년 한국정보통신학회 춘계종합학술대회논문집. 2018년 6월 *

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