KR102575570B1 - Electromagnetic metamaterial absorber including via holes - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 비아홀을 포함하는 전자기파 메타물질 흡수체에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유전체를 기준으로 하면에는 금속 반사층이 결합되고 상면에는 전도성 물질로 이루어진 전도성 메타패턴이 형성되며, 상기 전도성 메타패턴의 일부 지점과 상기 금속 반사층의 표면 간을 연결하는 복수의 비아홀이 상기 유전체를 관통하여 형성된 구조의 전자기파 메타물질 흡수체를 제공한다.
본 발명에 따른 다수의 비아 홀이 포함된 전자기파 메타물질 흡수체는 광대역뿐만 아니라 광각 입사 조건에서도 우수한 흡수 성능이 유지되는 장점을 갖는다.
The present invention relates to an electromagnetic wave metamaterial absorber including a plurality of via holes. According to the present invention, a metal reflective layer is coupled to the lower surface of the dielectric, a conductive metapattern made of a conductive material is formed on the upper surface, and a plurality of via holes connecting some points of the conductive metapattern and the surface of the metal reflective layer are formed. Provided is an electromagnetic wave metamaterial absorber having a structure formed by penetrating the dielectric.
The electromagnetic wave metamaterial absorber including a plurality of via holes according to the present invention has an advantage of maintaining excellent absorption performance under a wide-angle incident condition as well as a broadband.

Description

복수의 비아홀을 포함하는 전자기파 메타물질 흡수체{Electromagnetic metamaterial absorber including via holes}Electromagnetic metamaterial absorber including via holes}

본 발명은 복수의 비아홀을 포함하는 전자기파 메타물질 흡수체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 내부에 다수의 비아홀을 포함하는 전자기파 메타물질 흡수체에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic wave metamaterial absorber including a plurality of via holes, and more particularly, to an electromagnetic wave metamaterial absorber including a plurality of via holes inside a substrate.

전자기파 흡수체(Electromagnetic absorber)는 무선 통신 단말기, 레이더 등에서 발생하는 전자기파 간섭 방지용 소재 및 전투기, 함정 등 무기체계의 레이더 반사 면적을 감소시킬 수 있는 국방 스텔스 기술로 광범위하게 응용 가능하다. Electromagnetic absorber can be widely applied as a material for preventing electromagnetic wave interference generated from wireless communication terminals and radars, and as a defense stealth technology that can reduce the radar reflection area of weapon systems such as fighter jets and ships.

지금까지 전자기파 흡수체는 페라이트(Ferrite) 복합재의 자성 손실 또는 카본 복합재의 전도성 손실을 이용하여 성공적으로 개발되어 왔다. 하지만 복합재 기반 전자기파 흡수체는 상대적으로 부피가 크고 비중이 높은 단점을 갖는다. So far, electromagnetic wave absorbers have been successfully developed using magnetic loss of ferrite composites or conductivity loss of carbon composites. However, the composite material-based electromagnetic wave absorber has a disadvantage in that it is relatively bulky and has a high specific gravity.

최근 주목받고 있는 전자기파 메타물질 흡수체(Electromagnetic metamaterial absorber)는 전도성 패턴과 비교적 얇은 두께의 유전체, 그리고 금속 반사 층을 결합하여 공기와의 임피던스 정합뿐만 아니라, 패턴에서 발생하는 높은 전도성 손실을 이용하여 전자기파 반사도를 획기적으로 낮출 수 있는 차세대 전자기파 흡수체이다. An electromagnetic metamaterial absorber, which has recently been attracting attention, combines a conductive pattern, a relatively thin dielectric, and a metal reflective layer so that it not only matches the impedance with air, but also uses the high conductivity loss generated in the pattern to improve electromagnetic wave reflectivity. It is a next-generation electromagnetic wave absorber that can dramatically lower the

전자기파 메타물질 흡수체는 전도성 패턴 최적화를 바탕으로 광대역의 넓은 흡수 대역폭 성능을 구현할 수 있는 장점을 갖는다. 하지만 입사 각도가 증가할수록 흡수 성능이 급격히 감소하는 한계를 갖는다. The electromagnetic wave metamaterial absorber has the advantage of realizing a wide absorption bandwidth performance based on the optimization of the conductivity pattern. However, as the incident angle increases, the absorption performance rapidly decreases.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제10-1567260호(2015.11.09 공고)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1567260 (announced on November 9, 2015).

본 발명은 광각의 입사 조건에서도 흡수 성능이 유지되는 복수의 비아홀을 포함하는 전자기파 메타물질 흡수체를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an electromagnetic wave metamaterial absorber including a plurality of via holes maintaining absorption performance even under wide-angle incident conditions.

본 발명은, 유전체를 기준으로 하면에는 금속 반사층이 결합되고 상면에는 전도성 물질로 이루어진 전도성 메타패턴이 형성되며, 상기 전도성 메타패턴의 일부 지점과 상기 금속 반사층의 표면 간을 연결하는 복수의 비아홀이 상기 유전체를 관통하여 형성된 구조의 전자기파 메타물질 흡수체를 제공한다.In the present invention, a metal reflective layer is coupled to the lower surface of the dielectric and a conductive metapattern made of a conductive material is formed on the upper surface, and a plurality of via holes connecting some points of the conductive metapattern and the surface of the metal reflective layer are formed. Provided is an electromagnetic wave metamaterial absorber having a structure formed by penetrating a dielectric.

또한, 상기 유전체는, 아크릴, 테플론, FR4, PET, 스티로폼, 폼 복합재 및 글라스 에폭시 중 적어도 하나를 포함하는 소재로 형성될 수 있다.In addition, the dielectric may be formed of a material including at least one of acrylic, Teflon, FR4, PET, styrofoam, foam composite, and glass epoxy.

또한, 상기 전도성 물질은, 카본, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 그래핀 및 인듐 주석 산화물(ITO) 중 적어도 하나를 포함하는 소재로 형성될 수 있다.In addition, the conductive material may be formed of a material including at least one of carbon, copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), graphene, and indium tin oxide (ITO).

또한, 상기 비아홀은, 내벽이 구리, 은, 금, 철 또는 카본 소재로 코팅되거나 채워진 구조를 가질 수 있다.In addition, the via hole may have a structure in which an inner wall is coated or filled with copper, silver, gold, iron, or carbon material.

또한, 상기 전도성 메타패턴은, 상기 전도성 물질이 채워진 복수의 제1 평행사변형 픽셀과 공백 상태의 복수의 제2 평행사변형 픽셀이 서로 조합 배열되어 이루어질 수 있다.In addition, the conductive meta-pattern may be formed by combining and arranging a plurality of first parallelogram pixels filled with the conductive material and a plurality of second parallelogram pixels in an empty state.

또한, 상기 복수의 비아홀은, 상기 복수의 제1 평행사변형 픽셀 중에서 선택된 복수의 픽셀과 상기 금속 반사층 간을 연결할 수 있다.In addition, the plurality of via holes may connect a plurality of pixels selected from among the plurality of first parallelogram pixels and the metal reflective layer.

또한, 상기 전도성 메타패턴은, 3개의 평행사변형 픽셀이 접한 육각형 단위 구조를 기반으로 하고 각각의 육각형 단위 구조 내에 상기 제1 및 제2 평형사변형 중 적어도 한 종류의 평행사변형이 배열되어 형성될 수 있다.In addition, the conductive meta-pattern is based on a hexagonal unit structure in which three parallelogram pixels are in contact and may be formed by arranging at least one type of parallelogram among the first and second parallelograms in each hexagonal unit structure. .

또한, 상기 메타물질 흡수체의 외곽 모양은 육각형 형태, 정사각형 형태 또는 직사각형 형태일 수 있다.In addition, the outer shape of the meta-material absorber may be a hexagonal shape, a square shape, or a rectangular shape.

또한, 상기 메타물질 흡수체의 외곽 모양은 육각형 형태이며, 상기 메타물질 흡수체의 중심을 기준으로 상기 전도성 메타패턴을 중심각이 120°인 3개의 영역으로 분할할 경우 3개의 각 영역 내 패턴 형상 및 비아홀 위치가 서로 대칭 구조를 가질 수 있다.In addition, the outer shape of the metamaterial absorber is hexagonal, and when the conductive metapattern is divided into three areas with a central angle of 120 ° based on the center of the metamaterial absorber, the pattern shape and via hole position in each of the three areas may have a symmetric structure with each other.

또한, 상기 복수의 비아홀은, 두 개가 한 쌍을 이루며 상기 3개의 각 영역 마다 한 쌍으로 존재할 수 있다.In addition, two of the plurality of via holes may form a pair and exist as a pair in each of the three regions.

또한, 상기 전도성 메타패턴은, 상기 3개의 영역 중 제1 내지 제3 영역 상에 각각 형성되며, 상기 제1 및 제2 평행사변형 픽셀들의 조합으로 구성되되 해당 영역 상에 형성된 한 쌍의 비아홀의 상단을 전기적으로 연결하는 제1 내지 제3 패턴부를 포함하고, 상기 유전체 상부에서 각각의 제1 내지 제3 패턴부 사이가 상기 공백 상태의 제2 평행사변형 픽셀들에 의해 상호 분리된 구조를 가질 수 있다.In addition, the conductive metapattern is formed on the first to third regions of the three regions, respectively, and is composed of a combination of the first and second parallelogram pixels, but the top of a pair of via holes formed on the corresponding region may include first to third pattern parts electrically connecting the first to third pattern parts, and may have a structure in which each of the first to third pattern parts is separated from each other by the second parallelogram pixels in the empty state above the dielectric. .

또한, 상기 비아홀은, 원통 기둥 또는 다각 기둥 형상을 가질 수 있다.In addition, the via hole may have a cylindrical columnar shape or a polygonal columnar shape.

또한, 상기 전도성 패턴은, 상기 전도성 물질이 채워진 평행사변형 픽셀과 상기 공백 상태의 평행사변형 픽셀이 서로 조합되어 구성된 아래 도면에 도시된 패턴으로 형성될 수 있다.In addition, the conductive pattern may be formed as a pattern shown in the drawing below, which is configured by combining the parallelogram pixels filled with the conductive material and the parallelogram pixels in the empty state.

본 발명에 따른 다수의 비아 홀이 포함된 전자기파 메타물질 흡수체는 광대역뿐만 아니라 광각 입사 조건에서도 우수한 흡수 성능이 유지되는 장점을 갖는다. The electromagnetic wave metamaterial absorber including a plurality of via holes according to the present invention has an advantage of maintaining excellent absorption performance under a wide-angle incident condition as well as a broadband.

아울러, 광각 입사 조건에서의 우수한 흡수 성능을 바탕으로 본 발명의 메타물질 안테나는 다중 안테나 시스템의 전자파 간섭 문제 해결 및 전투기, 함정 등 무기체계의 레이다 반사 면적을 최소화시키는데 응용 가능하다.In addition, based on its excellent absorption performance under wide-angle incident conditions, the metamaterial antenna of the present invention can be applied to solve the electromagnetic wave interference problem of a multi-antenna system and minimize the radar reflection area of weapon systems such as fighter jets and ships.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 비아홀을 포함하는 전자기파 메타물질 흡수체의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전도성 메타패턴의 구현 방식을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 전도성 메타패턴과 비아홀 구조를 상세히 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1의 유전체 윗면에 결합된 전도성 메타패턴을 도시한 도면이다.
도 5는 xoz평면에 수직 방향으로 시변 전기장이 형성되고 두 개의 금속 비아홀을 포함한 평면에 수직 방향으로 시변 자기장이 형성되는 TE 편파가 경사 입사 시에 유도되는 전류 모식도이다.
도 6은 xoz평면에 수직 방향으로 시변 자기장이 형성되고 두 개의 금속 비아홀에 나란한 방향으로 시변 전기장이 형성되는 TM 편파가 경사 입사 시에 유도되는 전류 모식도이다.
도 7는 TE, TM 편파의 수직 입사 및 60° 경사 입사 시 메타물질 흡수체의 반사도 시뮬레이션 결과를 보여준다.
도 8은 TE, TM 편파의 0°~60° 각도 입사 시 메타물질 흡수체의 흡수도 시뮬레이션 결과이다.
도 9는 TE, TM 편파의 60° 각도 입사 시 각각 9.6, 11.8 GHz에서 전도성 메타패턴 상의 전류 분포 시뮬레이션 결과이다.
1 is a perspective view of an electromagnetic wave metamaterial absorber including a plurality of via holes according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an implementation method of the conductive metapattern shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram explaining in detail the structure of the conductive metapattern and the via hole of FIG. 1 .
FIG. 4 is a view showing a conductive metapattern coupled to an upper surface of the dielectric of FIG. 1 .
5 is a schematic diagram of a current induced when a TE polarized wave in which a time-varying electric field is formed in a direction perpendicular to an xoz plane and a time-varying magnetic field is formed in a direction perpendicular to a plane including two metal via holes is induced at an oblique incidence.
6 is a schematic diagram of a current induced when a TM polarized wave in which a time-varying magnetic field is formed in a direction perpendicular to the xoz plane and a time-varying electric field is formed in a direction parallel to two metal via holes is obliquely incident.
7 shows simulation results of the reflectivity of the metamaterial absorber at normal incidence and 60° oblique incidence of TE and TM polarized waves.
8 is a simulation result of absorption of a metamaterial absorber when TE and TM polarized waves are incident at an angle of 0° to 60°.
9 shows current distribution simulation results on a conductive metapattern at 9.6 and 11.8 GHz, respectively, when TE and TM polarized waves are incident at a 60° angle.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Then, with reference to the accompanying drawings, an embodiment of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice it. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element in between. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 비아홀을 포함하는 전자기파 메타물질 흡수체의 사시도이다.1 is a perspective view of an electromagnetic wave metamaterial absorber including a plurality of via holes according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 비아홀을 포함하는 전자기파 메타물질 흡수체(100)는 유전체(110), 금속 반사층(120), 전도성 메타패턴(130) 및 복수의 비아홀(140)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the electromagnetic wave metamaterial absorber 100 including a plurality of via holes according to an embodiment of the present invention includes a dielectric material 110, a metal reflective layer 120, a conductive meta pattern 130, and a plurality of via holes ( 140).

여기서, 유전체는 아크릴, 테플론, FR4, PET, 스티로폼, 폼 복합재 및 글라스 에폭시 중 적어도 하나를 포함한 소재로 형성될 수 있다. Here, the dielectric may be formed of a material including at least one of acrylic, Teflon, FR4, PET, styrofoam, foam composite, and glass epoxy.

금속 반사층(120)은 유전체(110) 하면에 결합되는 금속 반사판으로, 기 공지된 다양한 금속 재질로 형성될 수 있다. 금속 반사층(120)을 통해서는 전반사가 일어나게 된다.The metal reflection layer 120 is a metal reflection plate coupled to the lower surface of the dielectric 110 and may be formed of various known metal materials. Total reflection occurs through the metal reflection layer 120 .

전도성 메타패턴(130)은 유전체(110)의 상면에 형성되며 외부로부터 입사되는 전자기파를 흡수하는 부분으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 전도성 물질(예: 카본 잉크)이 설정 높이(두께: 20 μm)로 채워진 영역과 그렇지 않은 공백 영역의 조합에 따라 다양한 패턴 형상을 가질 수 있다. The conductive metapattern 130 is formed on the upper surface of the dielectric 110 and absorbs electromagnetic waves incident from the outside. According to an embodiment of the present invention, the conductive material (eg, carbon ink) has a set height (thickness: 20 μm) may have various pattern shapes depending on the combination of the filled area and the blank area that is not.

즉, 전도성 메타패턴(130)은 설계 조건이나 파라미터, 제품 사양 등에 따라서 다양한 조합과 다양한 형태의 패턴으로 설계 및 제작될 수 있다.That is, the conductive metapattern 130 can be designed and manufactured in various combinations and various types of patterns according to design conditions, parameters, product specifications, and the like.

이때, 전도성 물질은 카본, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 그래핀 및 인듐 주석 산화물(ITO) 중 적어도 하나를 포함하는 소재로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예는 주로 카본 잉크를 예시한다.In this case, the conductive material may be formed of a material including at least one of carbon, copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), graphene, and indium tin oxide (ITO). The embodiments of the present invention mainly illustrate carbon ink.

복수의 비아홀(140)은 유전체(110)를 관통하여 형성되며 전도성 메타패턴(130)의 일부 지점과 금속 반사층(120)의 표면 간을 연결한다. 여기서, 비아홀(140)은 내벽이 구리, 은, 금, 철 또는 카본으로 코팅되거나, 구리, 은, 금, 철 또는 카본 소재로 채워질 수 있다. 여기서, 비아홀(140)은 원통 기둥 또는 다각 기둥 형상(예: 4각, 6각 등)을 가질 수 있다. The plurality of via holes 140 are formed through the dielectric 110 and connect between some points of the conductive metapattern 130 and the surface of the metal reflective layer 120 . Here, the inner wall of the via hole 140 may be coated with copper, silver, gold, iron, or carbon, or filled with copper, silver, gold, iron, or carbon material. Here, the via hole 140 may have a cylindrical columnar or polygonal columnar shape (eg, quadrangular, hexagonal, etc.).

앞서 설명한 것과 같이, 유전체(110)의 상면은 전도성 물질이 채워진 곳과 그렇지 않은 곳이 혼합되어 존재하는데, 이는 본 발명의 실시예에서 전도성 메타패턴이 두 가지 서로 다른 유형의 픽셀의 조합으로 형성되는 것에 따른다.As described above, the upper surface of the dielectric 110 has a mixture of areas filled with a conductive material and areas that are not, which is because in an embodiment of the present invention, a conductive metapattern is formed by a combination of two different types of pixels. according to it

도 2는 도 1에 도시된 전도성 메타패턴의 구현 방식을 설명하는 도면이고, 도 도 3은 도 1의 전도성 메타패턴과 비아홀 구조를 상세히 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a method of implementing the conductive meta-pattern shown in FIG. 1 , and FIG. 3 is a diagram explaining the conductive meta-pattern and via hole structure of FIG. 1 in detail.

먼저, 도 2의 (a)는 전도성 물질이 채워진 평행사변형 픽셀과 공백 상태의 평행사변형 픽셀 간의 조합을 통하여 패턴이 설계되는 개념을 나타내고, (b)는 이에 의해 구현된 실제 패턴 모습을 나타낸 것이다. First, (a) of FIG. 2 shows the concept of designing a pattern through a combination of a parallelogram pixel filled with a conductive material and a parallelogram pixel in an empty state, and (b) shows an actual pattern realized thereby.

전도성 메타패턴(130)은 평행사변형 모양의 픽셀을 기본 단위로 하며, 구체적으로는 전도성 물질이 채워진 복수의 평행사변형 픽셀(제1 평행사변형 픽셀; 음영 픽셀)과 공백 상태의 복수의 평행사변형 픽셀(제2 평행사변형 픽셀; 공백의 흰색 픽셀)이 서로 조합 배열되어 이루어진다.The conductive metapattern 130 has a parallelogram-shaped pixel as a basic unit, and specifically, a plurality of parallelogram pixels (first parallelogram pixels; shadow pixels) filled with a conductive material and a plurality of parallelogram pixels in an empty state ( The second parallelogram pixels (blank white pixels) are arranged in combination with each other.

여기서, 도 3을 참조하면, 전도성 메타패턴(130)은 3개의 평행사변형 픽셀이 서로 접한 육각형 단위 구조를 기반으로 하며, 이러한 단위 구조들이 여러 개 만나서 전도성 메타패턴을 형성한다. 또한, 각각의 육각형 단위 구조 내에는 제1 및 제2 평형사변형 픽셀 중 적어도 한 종류의 평행사변형 픽셀이 배열되어 형성된 것을 알 수 있다.Here, referring to FIG. 3 , the conductive metapattern 130 is based on a hexagonal unit structure in which three parallelogram pixels are in contact with each other, and several of these unit structures meet to form a conductive metapattern. In addition, it can be seen that at least one type of parallelogram pixels of the first and second parallelogram pixels are arranged and formed in each hexagonal unit structure.

예를 들어, 육각형 단위 구조는 전도성 물질이 채워진 제1 평행사변형 픽셀 3개로만 구성된 제1 형태(a), 공백 상태의 제2 평행사변형 픽셀 3개로만 구성된 제2 형태(b), 제1 평행사변형 픽셀 2개와 제2 평행사변형 픽셀 1개의 조합으로 구성된 제3 형태(c), 제1 평행사변형 픽셀 1개와 제2 평행사변형 픽셀 2개의 조합으로 구성된 제4 형태(d)로 구분 가능하다.For example, the hexagonal unit structure may include a first form (a) composed of only three first parallelogram pixels filled with a conductive material, a second form (b) composed only of three blank second parallelogram pixels, and a first parallelogram pixel structure. It can be divided into a third form (c) composed of a combination of two quadrilateral pixels and one second parallelogram pixel, and a fourth form (d) composed of a combination of one first parallelogram pixel and two second parallelogram pixels.

따라서, 단위셀 내에 보이는 전도성 패턴에는 상술한 다양한 형태들의 육각형 단위 구조가 공존하는 것을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the above-described hexagonal unit structures of various shapes coexist in the conductive pattern visible in the unit cell.

또한, 도 1 및 도 3과 같이, 본 발명의 실시예에서 복수의 비아홀(140)은 전도성 메타패턴(130)을 구성한 복수의 제1 평행사변형 픽셀(음영 픽셀) 중에서 선택된 복수의 픽셀과 금속 반사층(120) 간을 연결한다. In addition, as shown in FIGS. 1 and 3 , in the embodiment of the present invention, the plurality of via holes 140 include a plurality of pixels selected from among a plurality of first parallelogram pixels (shaded pixels) constituting the conductive metapattern 130 and a metal reflective layer (120) Connect the liver.

이와 같이, 본 발명은 아랫면에 금속 반사층(120)이 결합된 유전체(110) 상단에 전도성 물질이 채워진 평행사변형 픽셀을 최적으로 배치하고 일부 픽셀들과 금속 반사층(120)을 다수의 비아홀(140)로 연결함으로써, 광각으로 입사되는 전자기파의 효율적 흡수가 가능한 메타물질 흡수체를 설계할 수 있다.As such, the present invention optimally places parallelogram pixels filled with a conductive material on top of the dielectric 110 to which the metal reflective layer 120 is coupled to the lower surface, and some pixels and the metal reflective layer 120 form a plurality of via holes 140. By connecting to, it is possible to design a metamaterial absorber capable of efficiently absorbing electromagnetic waves incident at a wide angle.

메타물질 흡수체(100)는 흡수체를 구성하는 하나의 단위 셀에 해당할 수 있으며, 단위셀을 주기적으로 반복하여 배치함으로써, 설계된 흡수 성능이 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예의 경우 도 1과 같이 육각형 형태의 단위셀 구조를 예시한다. 또한, 이러한 육각형 테두리를 갖는 단위셀 여러 개를 격자 배열하는 경우 흡수체를 필요로 하는 임의의 면적을 갖도록 자유롭게 구현할 수도 있다. The metamaterial absorber 100 may correspond to one unit cell constituting the absorber, and the designed absorption performance may be implemented by periodically repeating and arranging the unit cells. In the case of an embodiment of the present invention, a hexagonal unit cell structure is illustrated as shown in FIG. 1 . In addition, when a plurality of unit cells having such a hexagonal edge are arranged in a grid, it can be freely implemented to have an arbitrary area required for an absorber.

물론, 메타물질 흡수체의 단위셀 모양은 육각형 형태 뿐만 아니라, 정사각형 형태, 직사각형 형태 등으로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예는 도 1과 같은 육각형 형태의 외곽 모양을 가지는 것을 대표 예시로 한다. Of course, the unit cell shape of the metamaterial absorber may be configured not only in a hexagonal shape, but also in a square shape, a rectangular shape, and the like. An exemplary embodiment of the present invention is one having a hexagonal outer shape as shown in FIG. 1 as a representative example.

본 발명의 실시예는 단위 픽셀이 평행사변형 모양을 가지며 두 가지 픽셀들을 유전체(110)의 상부에 최적 배치하여 다양한 모양의 패턴을 형성할 수 있다. 또한 단위셀의 중심점을 기준으로 균등 각도로 분할한 복수 영역 별로 대칭을 갖는 패턴의 형태로 구현될 수 있다. In an embodiment of the present invention, a unit pixel has a parallelogram shape, and patterns of various shapes may be formed by optimally arranging two types of pixels on top of the dielectric 110 . In addition, it can be implemented in the form of a pattern having symmetry for each of a plurality of regions divided at equal angles based on the center point of the unit cell.

도 3을 참조하면, 메타물질 흡수체의 외곽 모양은 육각형 형태이며, 이때 메타물질 흡수체의 중심을 기준으로 전도성 메타패턴을 중심각이 120°인 3개의 영역으로 분할할 경우 3개의 각 영역 내 패턴 형상 및 비아홀 위치가 서로 영역 간 대칭 구조를 가지는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3, the outer shape of the metamaterial absorber is hexagonal. In this case, when the conductive metapattern is divided into three areas with a central angle of 120 ° based on the center of the metamaterial absorber, the pattern shape and It can be seen that the via hole locations have a symmetrical structure between regions.

구체적으로, 복수의 비아홀(140)은 도 1 내지 도 3과 같이 두 개가 한 쌍을 이루며 3개의 각 영역 마다 한 쌍으로 존재하는 것을 알 수 있다. 도 3을 참조하면, 전도성 메타패턴(130)은 120도 각도로 분할된 제1 내지 제3 영역 상에 각각 형성되는 제1 내지 제3 패턴부(130-1,130-2,130-3)를 포함할 수 있다.Specifically, as shown in FIGS. 1 to 3 , two via holes 140 form a pair and exist as a pair in each of the three regions. Referring to FIG. 3 , the conductive metapattern 130 may include first to third pattern portions 130-1, 130-2, and 130-3 respectively formed on first to third regions divided at an angle of 120 degrees. there is.

여기서, 이러한 제1 내지 제3 패턴부(130-1,130-2,130-3)는 각각 제1 및 제2 평행사변형 픽셀들의 조합으로 구성되되, 각 패턴부(130-1,130-2,130-3)는 자신이 위치한 해당 영역 상에 형성된 한 쌍의 비아홀(H1,H2,H3)의 상단을 전기적으로 연결하도록 구성된다. Here, the first to third pattern portions 130-1, 130-2, and 130-3 are composed of a combination of first and second parallelogram pixels, respectively, and each pattern portion 130-1, 130-2, and 130-3 is itself It is configured to electrically connect upper ends of the pair of via holes H1, H2, and H3 formed on the corresponding region.

이때, 각각의 제1 내지 제3 패턴부(130-1,130-2,130-3) 간에는 공백 상태의 제2 평행사변형 픽셀들이 배열되어 있어, 각 패턴부(130-1,130-2,130-3) 간에는 유전체 상면을 기준으로 볼때는 상호 전기적으로 분리된 구조를 갖는다. 즉, 이웃한 패턴부(130-1과 130-2 간, 130-2와 130-3 간, 130-3과 130-1 간) 간은 서로 전기적으로 분리되도록 구성된다. At this time, empty second parallelogram pixels are arranged between each of the first to third pattern portions 130-1, 130-2, and 130-3, and a dielectric top surface is formed between each pattern portion 130-1, 130-2, and 130-3. As a standard, they have a structure that is electrically separated from each other. That is, adjacent pattern units (between 130-1 and 130-2, between 130-2 and 130-3, and between 130-3 and 130-1) are configured to be electrically separated from each other.

예를 들어, 상면에서 볼 때, 제1 패턴부(130-1)는 한 쌍의 비아홀(H1)의 상단 간을 전기적으로 연결하며, 제2 패턴부(130-1) 및 제2 패턴부(130-2)와는 서로 분리되어 있다. 이하에서는 이와 같이 설계된 전도성 메타패턴의 전자기적 특성을 설명한다. For example, when viewed from the top, the first pattern unit 130-1 electrically connects upper ends of the pair of via holes H1, and the second pattern unit 130-1 and the second pattern unit ( 130-2) are separated from each other. Hereinafter, the electromagnetic characteristics of the conductive metapattern designed in this way will be described.

도 4는 도 1의 유전체 윗면에 결합된 전도성 메타패턴을 도시한 도면이다.FIG. 4 is a view showing a conductive metapattern coupled to an upper surface of the dielectric of FIG. 1 .

도 4에 나타낸 것과 같이, 전도성 메타패턴은 메타물질 단위 셀의 대각선 방향에 대해서도 대칭 형상으로 설계된다. 아울러, 전도성 메타패턴에는 유전체 내부에 포함된 다수의 비아홀이 연결된다. 비아홀의 직경은 0.2mm를 예시한다.As shown in FIG. 4, the conductive metapattern is designed in a symmetrical shape even in the diagonal direction of the metamaterial unit cell. In addition, a plurality of via holes included in the dielectric are connected to the conductive metapattern. The diameter of the via hole exemplifies 0.2 mm.

본 발명의 경우, 유전체 기판 상에 설계된 전도성 패턴과 비아홀을 이용하여, 표면에 대해 수직이 아닌 경사 방향으로 입사되는 높은 각도(예: 60°)의 경사 입사 전자기파에 대해서도 전자기파 흡수율을 높일 수 있다.In the case of the present invention, by using the conductive pattern and the via hole designed on the dielectric substrate, the electromagnetic wave absorption rate can be increased even for the incident electromagnetic wave at a high angle (eg, 60°) that is incident in an oblique direction rather than perpendicular to the surface.

표면에 수직 또는 경사 방향으로 전자기파가 입사되면, 도 4의 전도성 메타패턴이 포함된 평면과 평행한 방향으로 시변 전기장(Electric, E field)이 인가되고 금속 반사층(120)에서 반사된 반사파와 보강 간섭을 형성하면서 도 4의 전도성 메타패턴에는 강한 유도 전류가 발생하여, 저항 손실(Ohmic loss)을 통해 높은 흡수도를 구현할 수 있다.When an electromagnetic wave is incident on the surface in a vertical or oblique direction, a time-varying electric field (Electric, E field) is applied in a direction parallel to the plane including the conductive metapattern of FIG. While forming, a strong induced current is generated in the conductive metapattern of FIG. 4, so that high absorption can be realized through Ohmic loss.

도 4의 전도성 메타패턴은 손실이 큰 전도성 물질인 카본으로 구현되었으며, 매타패턴의 자체 인덕턴스 및 패턴 사이의 공백에 의한 커패시턴스로 구성된 직렬 공진기는 낮은 Q 인자(Quality factor)를 갖게 되어 광대역 흡수 성능이 구현된다.The conductive meta-pattern of FIG. 4 is implemented with carbon, a conductive material with high loss, and the series resonator composed of the self-inductance of the meta-pattern and the capacitance due to the space between the patterns has a low Q factor, resulting in broadband absorption performance. is implemented

이러한 본 발명의 경우 TE 및 TM 편파의 수직 또는 경사 입사되는 경우 모두 광대역 흡수 성능을 나타낸다. 하지만 경사 입사 시 입사된 시변 전기장과 금속 반사층(120)에서 반사된 반사파와의 보강 간섭이 약해지면서 흡수율이 감소될 수 있다. 다음의 도 5은 전도성 메타표면 위에 TE 편파가 경사 입사되는 경우이고 도 6은 전도성 메타표면 위에 TM 편파가 경사 입사되는 경우를 나타낸다.In the case of the present invention, both TE and TM polarized waves exhibit broadband absorption performance when they are incident vertically or obliquely. However, as constructive interference between the incident time-varying electric field and the reflected wave reflected from the metal reflective layer 120 is weakened at the time of oblique incidence, the absorptivity may decrease. FIG. 5 shows a case where TE polarized waves are obliquely incident on a conductive metasurface, and FIG. 6 shows a case where TM polarized waves are obliquely incident on a conductive metasurface.

먼저, 도 5는 xoz평면에 수직 방향으로 시변 전기장이 형성되고 두 개의 금속 비아홀을 포함한 평면에 수직 방향으로 시변 자기장이 형성되는 TE 편파가 경사 입사 시에 유도되는 전류 모식도이다. First, FIG. 5 is a schematic diagram of a current induced upon oblique incidence of a TE polarized wave in which a time-varying electric field is formed in a direction perpendicular to an xoz plane and a time-varying magnetic field is formed in a direction perpendicular to a plane including two metal via holes.

이러한 도 5는 상부는 전도성 메타표면으로 연결되고 하부는 금속 반사층으로 연결된 한 쌍의 비아홀을 포함하는 평면에 대해 수직 방향으로 시변 자기장(Magnetic, H field)이 형성될 때 추가적으로 유도될 수 있는 유도 전류 분포 모식도를 나타낸다. 5 shows an induced current that can be additionally induced when a time-varying magnetic field (Magnetic, H field) is formed in a direction perpendicular to a plane including a pair of via holes, the upper part of which is connected to a conductive metasurface and the lower part to which a metal reflective layer is connected. A schematic diagram of the distribution is shown.

금속 반사층 상부에 결합된 구조와 금속 반사층을 기준으로 거울 상 대칭 이론에 따라 형성되는 전류 분포는 폐곡선을 형성하므로 시변 입사 자기장에 의한 자기 유도(Magnetic induction)에 의해 도 5과 같이 전류가 추가로 유도될 수 있다. 이때 유도 전류는 시변 입사 자기장과 반대 방향으로 시변 유도 자기장을 정의하였을 때 시변 유도 자기장에 오른손 법칙을 적용한 렌츠의 법칙(Lenz's law)으로 정해진다. Since the structure coupled to the top of the metal reflection layer and the current distribution formed according to the mirror image symmetry theory based on the metal reflection layer form a closed curve, current is additionally induced as shown in FIG. 5 by magnetic induction by the time-varying incident magnetic field. It can be. At this time, the induced current is determined by Lenz's law applying the right-hand rule to the time-varying induced magnetic field when the time-varying induced magnetic field is defined in the opposite direction to the time-varying incident magnetic field.

보다 자세히 설명하면 도 5와 같이 TE(Transverse electric) 편파가 경사 입사될 때 자기장은 x 축과 z 축 방향으로 성분을 분해할 수 있으며, x 축 방향의 자기장은 도 5의 yoz 평면(o는 원점)에 나란히 배치된 한 쌍의 비아홀을 포함하는 평면을 수직으로 관통하게 된다. 즉, TE 편파가 경사 입사 시에는 자기장이 비아홀과는 수직 방향으로 형성된다. 따라서 앞서 설명한 원리로 자기 유도에 의한 추가 유도 전류가 발생할 수 있으며, 추가로 유도된 전류는 비아 홀 상부에 연결된 전도성 메타패턴에서 추가 손실을 발생시킬 수 있다. 여기서 손실은 곧 전자파 흡수를 의미한다. 앞서 설명한 TE 편파는 입사 평면(Plane of incidence)인 xoz 평면에 수직인 방향으로 전기장이 고정된 전자기파를 지칭한다.In more detail, when the TE (Transverse electric) polarized wave is obliquely incident as shown in FIG. ) and vertically penetrates a plane including a pair of via holes arranged side by side. That is, when the TE polarized wave is obliquely incident, a magnetic field is formed in a direction perpendicular to the via hole. Therefore, an additional induced current may be generated by magnetic induction according to the principle described above, and the additional induced current may cause additional loss in the conductive metapattern connected to the top of the via hole. Here, loss means absorption of electromagnetic waves. The TE polarization described above refers to electromagnetic waves in which the electric field is fixed in a direction perpendicular to the xoz plane, which is the plane of incidence.

도 6은 xoz평면에 수직 방향으로 시변 자기장이 형성되고 두 개의 금속 비아홀에 나란한 방향으로 시변 전기장이 형성되는 TM 편파가 경사 입사 시에 유도되는 전류 모식도이다.6 is a schematic diagram of a current induced when a TM polarized wave in which a time-varying magnetic field is formed in a direction perpendicular to the xoz plane and a time-varying electric field is formed in a direction parallel to two metal via holes is obliquely incident.

도 6은 금속 비아홀에 나란한 방향으로 시변 전기장이 입사될 때 추가로 유도될 수 있는 전류 분포를 나타낸다. 금속 비아 홀과 나란한(수평한) 방향으로 시변 전기장의 형성될 경우 금속 표면을 따라 유도 기전력이 발생하여 유도 전류가 발생된다. 즉, TM 편파가 경사 입사 시에는 전기장이 비아홀과 수평 방향으로 형성된다.6 shows a current distribution that can be additionally induced when a time-varying electric field is incident in a direction parallel to a metal via hole. When a time-varying electric field is formed in a direction parallel to (horizontal to) the metal via hole, an induced electromotive force is generated along the metal surface, thereby generating an induced current. That is, when the TM polarized wave is obliquely incident, an electric field is formed in a horizontal direction with the via hole.

보다 자세히 설명하면 도 6에서 TM(Transverse magnetic) 편파가 경사 입사될 때 전기장은 x 축과 z 축 방향으로 성분을 분해할 수 있으며, z 축 방향의 전기장은 비아 홀과 나란하므로 앞서 설명한 원리로 추가 전류가 유도될 수 있다. 이때 유도된 전류는 비아홀 상부에 연결된 전도성 메타패턴으로 유입되어 추가 손실을 발생시킬 수 있다. 앞서 설명한 TM 편파는 입사 평면인 xoz 평면에 수직인 방향으로 자기장이 고정된 전자기파를 지칭한다.In more detail, when the transverse magnetic (TM) polarization in FIG. 6 is obliquely incident, the electric field can decompose components in the x-axis and z-axis directions, and since the electric field in the z-axis direction is parallel to the via hole, additional A current can be induced. At this time, the induced current flows into the conductive metapattern connected to the top of the via hole, and may cause additional loss. The TM polarization described above refers to an electromagnetic wave in which the magnetic field is fixed in a direction perpendicular to the xoz plane, which is the incident plane.

도 7는 TE, TM 편파의 수직 입사 및 60° 경사 입사 시 메타물질 흡수체의 반사도 시뮬레이션 결과를 보여준다.7 shows simulation results of the reflectivity of the metamaterial absorber at normal incidence and 60° oblique incidence of TE and TM polarized waves.

도 7로부터 두 가지 편파 조건에서 수직 입사 및 60° 경사 입사 모두에 대해 8.8~11.6 GHz 주파수 범위에서 -10 dB 미만의 반사도가 확인되었다. 여기서 반사도가 -10dB 미만이라는 것은 입사된 전자기파를 10% 이하로 반사시킨 것으로 이는 곧 흡수율이 높음을 의미한다. 도 7로부터 0°~60° 범위의 광각 입사 및 8.8~11.6 GHz 범위의 광대역 주파수 조건에서, 본 발명에서 제안한 메타물질 흡수체(100)의 우수한 전자기파 흡수 성능을 확인할 수 있다. From FIG. 7, reflectivity of less than -10 dB was confirmed in the frequency range of 8.8 to 11.6 GHz for both normal incidence and 60° oblique incidence under two polarization conditions. Here, the reflectivity of less than -10dB means that the incident electromagnetic wave is reflected by 10% or less, which means that the absorption rate is high. From FIG. 7, it can be seen that the metamaterial absorber 100 proposed in the present invention has excellent electromagnetic wave absorption performance under wide-angle incidence in the range of 0 ° to 60 ° and broadband frequency in the range of 8.8 to 11.6 GHz.

도 8은 TE, TM 편파의 0°~60° 각도로 입사 시 메타물질 흡수체의 흡수도 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 이러한 도 8로부터 두 편파 조건에서 0°~60° 각도 입사 시 8.8~11.6 GHz 주파수 범위에서 90% 이상의 흡수도가 확인되었다. 90% 흡수도 대역폭과 잘 일치하는 -10 dB 반사도 대역폭으로부터, 반사파의 감소가 메타물질 흡수체의 전자기파 흡수 효과에 기인함을 확인할 수 있다. 흡수도가 높다는 것은 입사된 전자기파가 반사되지 않고 대부분 손실(소멸)된 것을 의미한다.8 shows absorption simulation results of a metamaterial absorber when incident at an angle of 0° to 60° of TE and TM polarization. From this FIG. 8, it was confirmed that the absorption of 90% or more was confirmed in the frequency range of 8.8 to 11.6 GHz when incident at an angle of 0 ° to 60 ° under the two polarization conditions. From the -10 dB reflectance bandwidth, which is in good agreement with the 90% absorption bandwidth, it can be confirmed that the reduction of the reflected wave is due to the electromagnetic wave absorption effect of the metamaterial absorber. High absorption means that the incident electromagnetic wave is not reflected and most of it is lost (dissipated).

도 9는 TE, TM 편파의 60° 각도 입사 시 각각 9.6, 11.8 GHz에서 전도성 메타패턴 상의 전류 분포 시뮬레이션 결과이다. 도 9는 TE, TM 편파의 60° 입사 시 반사도가 최소로 확인된 각각의 주파수 9.6, 11.8 GHz에서 전도성 메타패턴 상의 전류 밀도 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 9 shows current distribution simulation results on a conductive metapattern at 9.6 and 11.8 GHz, respectively, when TE and TM polarized waves are incident at a 60° angle. 9 shows current density simulation results on the conductive metapattern at frequencies 9.6 and 11.8 GHz, respectively, where the reflectivity at 60° incidence of TE and TM polarized waves was confirmed to be minimal.

도 9로부터 TE, TM 편파의 경사 입사 시 두 경우 모두에 대해 비아홀과 전도성 메타패턴이 연결된 위치(즉, 비아홀 지점)에서 강한 전류 밀도를 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예는 전도성 메타패턴에 복수의 비아홀을 부가함으로써 수직 입사 뿐만 아니라 경사 입사 시에도 높은 전파 흡수 성능을 나타내며, TE 및 TM 편파 모두에 대해 우수한 흡수 효과를 보임을 알 수 있다. From FIG. 9 , strong current density can be confirmed at the location where the via hole and the conductive metapattern are connected (ie, the via hole point) in both cases when the TE and TM polarized waves are obliquely incident. That is, it can be seen that the embodiment of the present invention shows high radio wave absorption performance not only at normal incidence but also at oblique incidence by adding a plurality of via holes to the conductive metapattern, and shows excellent absorption effects for both TE and TM polarized waves.

이와 같이 본 발명에서 제안된 다수의 비아홀이 포함된 메타물질 흡수체는 광각 입사 조건에서도 우수한 흡수 성능이 유지되는 장점을 갖는다. 또한, 상부는 전도성 메타표면으로 연결되고 하부는 금속 반사층으로 연결된 한 쌍의 비아 홀 사이로 TE 편파가 경사 입사될 경우 자기 유도에 의해 추가적인 전류가 발생되고, TM 편파가 경사 입사될 경우 플라즈모닉 효과로 추가적인 전류가 유도되어, 상부의 전도성 메타 패턴에서 손실이 증가하게 되고, 이는 곧 전자기파를 잘 흡수하는 것을 의미한다.As such, the metamaterial absorber including a plurality of via holes proposed in the present invention has an advantage of maintaining excellent absorption performance even under a wide-angle incident condition. In addition, when TE polarized waves are obliquely incident between a pair of via holes, the upper part of which is connected to the conductive metasurface and the lower part is connected to the metal reflective layer, additional current is generated by magnetic induction. An additional current is induced, resulting in increased loss in the upper conductive meta-pattern, which means that it absorbs electromagnetic waves well.

또한, 이와 같은 광각 입사 조건에서의 우수한 흡수 성능을 바탕으로 제안된 메타물질 흡수체는 다중 안테나 시스템의 전자파 간섭 문제 해결 및 전투기, 함정 등 무기체계의 레이다 반사 면적을 최소화시키는데 응용 가능하다.In addition, the proposed metamaterial absorber based on its excellent absorption performance under wide-angle incident conditions can be applied to solving the problem of electromagnetic interference in multi-antenna systems and minimizing the radar reflection area of weapon systems such as fighter jets and ships.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 전자기파 메타물질 흡수체
110: 유전체 120: 금속 반사층
130: 전도성 메타패턴 140: 비아홀
100: electromagnetic wave metamaterial absorber
110: dielectric 120: metal reflective layer
130: conductive metapattern 140: via hole

Claims (13)

유전체를 기준으로 하면에는 금속 반사층이 결합되고 상면에는 전도성 물질로 이루어진 전도성 메타패턴이 형성되며, 상기 전도성 메타패턴의 일부 지점과 상기 금속 반사층의 표면 간을 연결하는 복수의 비아홀이 상기 유전체를 관통하여 형성된 구조를 가지며,
상기 전도성 메타패턴은 상기 전도성 물질이 채워진 복수의 제1 평행사변형 픽셀과 공백 상태의 복수의 제2 평행사변형 픽셀이 서로 조합 배열되어 이루어지고,
외곽 모양은 육각형 형태이며, 중심을 기준으로 상기 전도성 메타패턴을 중심각이 120°인 3개의 영역으로 분할할 경우 3개의 각 영역 내 패턴 형상 및 비아홀 위치가 서로 대칭 구조를 가지는 전자기파 메타물질 흡수체.
A metal reflective layer is coupled to the lower surface of the dielectric, and a conductive metapattern made of a conductive material is formed on the upper surface, and a plurality of via holes connecting some points of the conductive metapattern and the surface of the metal reflective layer penetrate the dielectric. has a structure formed,
The conductive metapattern is formed by combining and arranging a plurality of first parallelogram pixels filled with the conductive material and a plurality of second parallelogram pixels in a blank state,
The outer shape is hexagonal, and when the conductive metapattern is divided into three regions with a central angle of 120 ° based on the center, the pattern shape and via hole position in each of the three regions have a symmetrical structure. Electromagnetic wave metamaterial absorber.
청구항 1에 있어서,
상기 유전체는,
아크릴, 테플론, FR4, PET, 스티로폼, 폼 복합재 및 글라스 에폭시 중 적어도 하나를 포함하는 소재로 형성된 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The dielectric,
An electromagnetic wave metamaterial absorber made of a material including at least one of acrylic, teflon, FR4, PET, styrofoam, foam composite, and glass epoxy.
청구항 1에 있어서,
상기 전도성 물질은,
카본, 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 그래핀 및 인듐 주석 산화물(ITO) 중 적어도 하나를 포함하는 소재로 형성된 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The conductive material,
An electromagnetic wave metamaterial absorber formed of a material containing at least one of carbon, copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), graphene, and indium tin oxide (ITO).
청구항 1에 있어서,
상기 비아홀은,
내벽이 구리, 은, 금, 철 또는 카본 소재로 코팅되거나 채워진 구조를 가지는 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The via hole,
An electromagnetic wave metamaterial absorber having a structure in which the inner wall is coated or filled with copper, silver, gold, iron or carbon material.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 비아홀은,
상기 복수의 제1 평행사변형 픽셀 중에서 선택된 복수의 픽셀과 상기 금속 반사층 간을 연결하는 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The plurality of via holes,
An electromagnetic wave metamaterial absorber connecting a plurality of pixels selected from among the plurality of first parallelogram pixels and the metal reflective layer.
청구항 1에 있어서,
상기 전도성 메타패턴은,
3개의 평행사변형 픽셀이 접한 육각형 단위 구조를 기반으로 하고 각각의 육각형 단위 구조 내에 상기 제1 및 제2 평형사변형 중 적어도 한 종류의 평행사변형이 배열되어 형성되는 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The conductive metapattern,
An electromagnetic wave metamaterial absorber based on a hexagonal unit structure in which three parallelogram pixels are in contact and formed by arranging at least one type of parallelogram among the first and second parallelograms in each hexagonal unit structure.
청구항 1에 있어서,
상기 메타물질 흡수체의 외곽 모양은 육각형 형태, 정사각형 형태 또는 직사각형 형태인 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The outer shape of the metamaterial absorber is a hexagonal shape, a square shape, or a rectangular electromagnetic wave metamaterial absorber.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 비아홀은,
두 개가 한 쌍을 이루며 상기 3개의 각 영역 마다 한 쌍으로 존재하는 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The plurality of via holes,
An electromagnetic wave metamaterial absorber in which two form a pair and exist as a pair in each of the three regions.
청구항 1에 있어서,
상기 전도성 메타패턴은,
상기 3개의 영역 중 제1 내지 제3 영역 상에 각각 형성되며, 상기 제1 및 제2 평행사변형 픽셀들의 조합으로 구성되되 해당 영역 상에 형성된 한 쌍의 비아홀의 상단을 전기적으로 연결하는 제1 내지 제3 패턴부를 포함하고,
상기 유전체 상부에서 각각의 제1 내지 제3 패턴부 사이가 상기 공백 상태의 제2 평행사변형 픽셀들에 의해 상호 분리된 구조를 가지는 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The conductive metapattern,
First to third regions are respectively formed on the first to third regions among the three regions, and are composed of a combination of the first and second parallelogram pixels and electrically connect upper ends of a pair of via holes formed on the corresponding regions. Including a third pattern portion,
An electromagnetic wave metamaterial absorber having a structure in which each of the first to third pattern portions on the dielectric is separated from each other by the second parallelogram pixels in a blank state.
청구항 1에 있어서,
상기 비아홀은,
원통 기둥 또는 다각 기둥 형상을 가지는 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The via hole,
An electromagnetic wave metamaterial absorber having a cylindrical column or polygonal column shape.
청구항 1에 있어서,
상기 전도성 메타패턴은,
상기 전도성 물질이 채워진 평행사변형 픽셀과 상기 공백 상태의 평행사변형 픽셀이 서로 조합되어 구성된 아래 도면에 도시된 패턴으로 형성되는 전자기파 메타물질 흡수체.
The method of claim 1,
The conductive metapattern,
An electromagnetic wave metamaterial absorber formed in a pattern shown in the drawing below, in which the parallelogram pixels filled with the conductive material and the parallelogram pixels in the empty state are combined with each other.
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