KR20060099535A - 나선형 공진기의 공진 주파수, 나선형 공진기로 구성된고온 초전도체 필터의 특성 또는 평면형 코일의 공진주파수를 튜닝하는 레이저 트리밍 - Google Patents

나선형 공진기의 공진 주파수, 나선형 공진기로 구성된고온 초전도체 필터의 특성 또는 평면형 코일의 공진주파수를 튜닝하는 레이저 트리밍 Download PDF

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로비 알바레즈
캘릭스토 에스트라다
폴 제이. 마틴
제임스 디. 맥캠브리지
로버트 제이. 로시
쉬-유안 쉔
준-성 규
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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

본 발명은 나선형 공진기의 주파수를 튜닝하며 개별 고온 초전도체 나선형 공진기를 튜닝함으로써 고온 초전도체 나선형 공진기로 구성된 고온 초전도체 필터의 특성을 개선하는 레이저 트리밍 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 고온 초전도체 평면형 코일의 공진 주파수를 튜닝하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 고온 초전도체 회로 요소를 제조하는 레이저 제거 공정을 제공한다.
고온 초전도체 나선형 공진기, 공진 주파수, 튜닝 방법, 레이저 빔, 고온 초전도체 나선부

Description

나선형 공진기의 공진 주파수, 나선형 공진기로 구성된 고온 초전도체 필터의 특성 또는 평면형 코일의 공진 주파수를 튜닝하는 레이저 트리밍 {LASER TRIMMING TO TUNE THE RESONANCE FREQUENCY OF A SPIRAL RESONATOR, THE CHARACTERISTICS OF A HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTOR FILTER COMPRISED OF SPIRAL RESONATORS, OR THE RESONANCE FREQUENCY OF A PLANAR COIL}
본 발명은 나선형 공진기의 공진 주파수를 튜닝하거나, 필터 특성을 개선하기 위해 고온 초전도체 필터의 개별 나선형 공진기를 튜닝하거나, 평면형 코일의 공진 주파수를 튜닝하는 레이저 트리밍에 관한 것이다.
고온 초전도체(HTS: high temperature superconductor) 필터는 전자 통신, 계측 및 군사 장비에 적용된다. HTS 필터는 극히 낮은 대역-내 삽입 손실, 높은 대역-외 차단 그리고 HTS 재료에서의 극히 낮은 손실로 인한 급격한 스커트의 장점을 갖는다. 전형적인 설계에서, HTS 필터 및 미니-다중화기는 나선형 공진기로 구성된다.
필터 성능은 그 필터가 구성되는 공진기의 주파수에 크게 의존한다. 그래서, 공진기 패터닝, 기판 두께 및 유전 상수 등의 회로 파라미터 그리고 HTS 재료 성질의 변동은 공진기의 주파수에 영향을 준다. 제조 중 정확하게 이들 파라미터 를 제어하려는 것은 어려우며 비용이 많이 든다. 원하는 HTS 필터 패턴을 제조할 때의 어려움은 필터 내의 공진기 및 극의 개수가 증가함에 따라 증가한다.
그러므로, 제조된 후 필터를 튜닝하는 것이 바람직하다. 셴의 제WO 01/41251호에 의해 제안된 이러한 필터의 중심 주파수를 튜닝하는 1개의 접근법은 HTS 필터로부터 그에 대향하게 어떤 거리만큼 이격된 판을 제공하는 단계를 포함한다. 판은 필터와 대면하는 판의 표면의 적어도 일부 상에 전도성 필름 바람직하게는 HTS 필름을 함유한다. 판과 필터 사이의 거리는 필터의 중심 주파수를 튜닝하도록 조정될 수 있다. 대신에, 필터의 개별 공진기는 나사 또는 유전체 로드를 조정함으로써 기계적으로 튜닝될 수 있다. 그러나, 공진기는 일반적으로 랜덤 방식으로 변동하므로, 필터의 각각의 극은 개별적으로 튜닝될 수 있으며 각각의 극의 튜닝은 필터 내의 모든 다른 극에 영향을 준다. 튜닝 공정은 전형적으로 수행하는 데 수 시간이 걸릴 수 있다.
험프리의 제U.S. 03/048,148호 그리고 엔.제이. 파커 등의 2000 IEEE MTT-S, 페이지 1971은 마이크로파 또는 RF 회로의 선택 영역의 재료 성질을 변경시키기 위해 마이크로파 또는 RF 회로 상으로 레이저 빔을 유도함으로써 마이크로파 또는 RF 회로를 튜닝하는 것을 개시하고 있다. 간단한 마이크로스트립 λ/2 공진기 그리고 3개의 간단한 마이크로스트립 λ/2 공진기로 구성된 의사-타원형 필터에 대한 결과가 개시되어 있다. 이들은 공진기 주파수를 감소시키는 것보다 증가시키는 것이 쉽다는 것을 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 HTS 나선형 공진기 또는 HTS 코일의 공진 주파수를 튜닝하 는 것 그리고 개별 HTS 나선형 공진기를 튜닝함으로써 이러한 필터의 특성을 튜닝하는 방법을 제공함으로써 HTS 나선형 공진기로 구성된 HTS 필터의 생산 수율을 개선하는 것이다.
본 발명은 레이저 빔으로 고온 초전도체 나선형 공진기의 일부를 제거함으로써 고온 초전도체 나선형 공진기의 공진 주파수를 튜닝하는 방법을 제공한다.
고온 초전도체 나선형 공진기의 공진 주파수는 나선형 공진기의 고온 초전도체 나선부의 외부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 증가될 수 있다. 고온 초전도체 나선형 공진기의 공진 주파수는 나선형 공진기의 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 감소될 수 있다. 고온 초전도체 나선형 공진기를 따른 내부 위치에서의 레이저 트리밍은 트리밍의 위치에 따라 공진 주파수의 증가 또는 감소를 가져온다. 공진 주파수의 증가는 전류 밀도가 충분히 낮은 내부 위치에서 트리밍할 때의 결과이고, 공진 주파수의 감소는 전류 밀도가 충분히 높은 내부 위치에서 트리밍할 때의 결과이다. 다중 트리밍으로부터의 결과적인 공진 주파수 시프트는 추가적이다.
또한, 본 발명은 레이저 빔으로 고온 초전도체 나선형 공진기 중 1개 이상의 일부를 제거함으로써 적어도 2개의 고온 초전도체 나선형 공진기로 구성되는 고온 초전도체 필터의 필터 특성을 튜닝하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 레이저 빔으로 고온 초전도체 평면형 코일의 일부를 제거함으로써 고온 초전도체 평면형 코일의 공진 주파수를 튜닝하는 방법을 제공한다.
고온 초전도체 평면형 코일의 공진 주파수는 평면형 코일의 고온 초전도체의 외부 단부 또는 평면형 코일의 고온 초전도체의 내부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 증가될 수 있다. 고온 초전도체 평면형 코일을 따른 내부 위치에서의 레이저 트리밍은 트리밍의 위치에 따라 공진 주파수의 증가 또는 감소를 가져온다. 공진 주파수의 증가는 전류 밀도가 충분히 낮은 내부 위치에서 트리밍할 때의 결과이고, 공진 주파수의 감소는 전류 밀도가 충분히 높은 내부 위치에서 트리밍할 때의 결과이다. 다중 트리밍으로부터의 결과적인 공진 주파수 시프트는 추가적이다.
또한, 본 발명은 a) 기판 상에 고온 초전도체 재료의 필름을 형성하는 단계와; b) 회로 요소의 패턴을 형성하는 고온 초전도체 필름의 다른 영역을 제거로부터 보호하면서 레이저 빔으로 고온 초전도체 필름의 선택 영역을 제거하는 단계를 포함하는 고온 초전도체 회로 요소를 형성하는 공정을 제공한다.
회로 요소는 나선형 공진기, 필터, 코일 또는 임의의 다른 유용한 고온 초전도체 구성 요소일 수 있다.
도1은 8개의 HTS 직사각형 나선형 공진기 그리고 7개의 HTS 공진기-상호간 커플러로 구성된 8-극 필터를 도시하고 있다.
도2는 일부의 트리밍 위치가 식별된 직사각형 나선형 공진기를 도시하고 있다.
도3은 본 발명의 레이저 트리밍 전의 예 1의 8-극 필터의 S21 및 S11을 도시하고 있다.
도4는 본 발명의 레이저 트리밍 후의 예 1의 8-극 필터의 S21 및 S11을 도시하고 있다.
도5는 예 2 내지 예 4에서 사용된 직사각형 나선형 공진기 그리고 제거된 재료의 위치를 도시하고 있다.
도6은 예 2 내지 예 4에 대한 공진 곡선 및 주파수를 도시하고 있다.
도7A 및 도7B는 예 5 내지 예 7에서 사용된 직사각형 나선형 공진기 그리고 제거된 재료의 위치를 도시하고 있다.
도8은 예 5 내지 예 7에 대한 공진 곡선 및 주파수를 도시하고 있다.
도9A 및 도9B는 예 8 내지 예 16에서 사용된 직사각형 나선형 공진기 그리고 제거된 재료의 위치를 도시하고 있다.
도10은 예 17 내지 예 27에서 사용된 직사각형 나선형 공진기를 도시하고 있으며 직사각형 나선형 공진기 상에서의 다양한 위치를 식별하고 있다.
도11은 도10에 도시된 직사각형 나선형 공진기의 외부 단부의 확대도 그리고 예 17 내지 예 20에서 제거된 재료의 위치를 도시하고 있다.
도12는 도10에 도시된 직사각형 나선형 공진기의 내부 단부의 확대도 그리고 예 21 내지 예 24에서 제거된 재료의 위치를 도시하고 있다.
도13은 재료의 전형적인 위치가 예 25 내지 예 27에서 제거된 상태로 도10의 직사각형 나선형 공진기를 도시하고 있다.
도14는 재료가 예 25에서 제거된 각각의 근처 코너 위치에 대한 공진 주파수의 시프트 그리고 피크 전류 밀도의 플롯을 도시하고 있다.
도15는 재료가 예 26에서 제거된 각각의 내부 모서리 위치에 대한 공진 주파수의 시프트 그리고 피크 전류 밀도의 플롯을 도시하고 있다.
도16은 재료가 예 27에서 제거된 각각의 외부 모서리 위치에 대한 공진 주파수의 시프트 그리고 피크 전류 밀도의 플롯을 도시하고 있다.
도17은 재료가 제거된 위치에서 예 25, 예 26 및 예 27에서 관찰된 주파수 시프트 대 피크 전류 밀도의 플롯이다.
도18은 본 발명의 레이저 트리밍 전의 예 28의 8-극 필터의 S21 및 S11을 도시하고 있다.
도19는 본 발명의 레이저 트리밍 후의 예 28의 8-극 필터의 S21 및 S11을 도시하고 있다.
도20은 본 발명의 레이저 트리밍 전의 예 29의 8-극 필터의 S21 및 S11을 도시하고 있다.
도21은 본 발명의 레이저 트리밍 후의 예 29의 8-극 필터의 S21 및 S11을 도시하고 있다.
도22는 본 발명의 레이저 트리밍 전의 예 30의 8-극 필터의 S21 및 S11을 도 시하고 있다.
도23은 본 발명의 레이저 트리밍 후의 예 30의 8-극 필터의 S21 및 S11을 도시하고 있다.
본 발명은 고온 초전도체 나선형 공진기를 레이저 트리밍함으로써 고온 초전도체 나선형 공진기의 공진 주파수를 튜닝하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 고온 초전도체 나선형 공진기에서의 공진 주파수의 용이한 증가 또는 감소를 제공한다. 본 발명은 또한 고온 초전도체 나선형 공진기 중 1개 이상을 레이저 트리밍함으로써 적어도 2개의 고온 초전도체 나선형 공진기로 구성된 고온 초전도체 필터의 필터 특성 등의 특성을 튜닝하는 방법을 제공한다. 이러한 방법은 대역-통과 영역 내에서 응답을 조정하면서 기본적으로 일정하게 중심 주파수를 유지하거나 대역-통과 영역 내에서 응답을 조정하면서 HTS 필터의 중심 주파수를 변화시키는 것뿐만 아니라 HTS 필터의 중심 주파수를 증가 또는 감소시키는 것도 가능하게 한다. HTS 필터가 HTS 공진기-상호간 커플러를 추가로 포함할 때, HTS 공진기-상호간 커플러의 레이저 트리밍은 대역-통과 영역의 대역폭을 감소시킨다. 레이저 트리밍 또는 트리밍은 고온 초전도체 재료를 제거하기 위한 레이저 빔의 사용이다.
전형적으로, HTS 나선형 공진기 또는 나선형 공진기로 구성된 필터는 적절한 단결정 기판 상에 HTS 재료의 필름을 피착한 다음에 포토리지스트로 HTS 재료를 코팅함으로써 준비된다. 그 다음에, 나선형 공진기 또는 필터 패턴을 갖는 마스크가 포토리지스트 상에 위치되며 화학선에 노출된다. 포토리지스트는 현상되고, 리지스트가 현상될 때 노출된 HTS 재료의 부분은 예컨대 아르곤 이온 식각에 의해 제거된다. 그 다음에, 남아 있는 리지스트는 예컨대 산소 식각에 의해 제거된다. HTS 나선형 공진기 또는 필터의 다른 준비법이 또한 사용될 수 있다. 어떠한 방법으로 HTS 나선형 공진기 또는 필터가 준비되더라도, 본 발명의 레이저 트리밍 방법은 HTS 나선형 공진기 또는 필터를 후속적으로 튜닝할 수 있다.
HTS 필름으로부터 HTS 필름을 제조하는 신규한 1-단계 공정은 필터를 형성 및 튜닝하기 위해 HTS 필름을 레이저 식각하는 것이다. 또한, 이러한 기술은 HTS 공진기, HTS 코일 및 다른 HTS 회로 요소를 제조하는 데 사용될 수 있다. 바람직하게는, HTS 코일은 평면형 코일 즉 표면 코일이다. 레이저는 레이저 빔에 의해 제거될 HTS 필름의 이들 영역에 충돌하며 HTS 요소의 원하는 패턴을 형성하는 HTS 필름의 이들 영역을 피하기 위해 레이저 빔을 유도하도록 프로그래밍될 수 있다.
8개의 직사각형 나선형 공진기 그리고 7개의 HTS 공진기-상호간 커플러로 구성된 8-극 또는 8-공진기 HTS 필터가 도1에 도시되어 있다. 이러한 설계의 HTS 필터가 예 1에서 사용되었으며 그곳에 추가로 설명되어 있다. 도2는 HTS 나선형 공진기 중 1개를 도시하고 있다. 이러한 나선형 공진기는 나선형 공진기의 인접한 라인이 간극 거리 d만큼 서로로부터 이격되어 나선형 공진기 내에 중심 개구(1)를 제공하도록 직사각형 나선형 방식으로 배향된 폭 W의 고온 초전도체 라인을 포함한다.
공진 주파수 fs = 1/{2π[LC]1/2}이다.
여기에서 L 및 C는 나선형 공진기의 인덕턴스 및 커패시턴스이다. 마찬가지로, 공진은 나선형 공진기의 길이가 nλ/2와 동일할 때 일어나고, 여기에서 λ는 전파되는 전자기파의 파장이며 n은 정수이다. HTS 나선형 공진기는 직사각형, 둥근 코너를 갖는 직사각형, 4개를 초과하는 변을 갖는 다각형 그리고 원형을 포함하는 상이한 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 필터 내의 모든 HTS 나선형 공진기는 동일한 형상을 갖는다. 전도성 튜닝 패드가 나선형 공진기의 주파수를 미세-튜닝하기 위해 중심 개구(1) 내에 위치될 수 있다. 이러한 튜닝 패드는 고온 초전도체일 수 있으며 공진 주파수를 조정하기 위해 레이저 트리밍 공정 중 제거될 수 있다.
이제, HTS 나선형 공진기의 공진 주파수는 특정 위치에서의 HTS 나선부 라인을 트리밍함으로써 용이하게 증가 또는 감소될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 예컨대, 예컨대 도2에 도시된 위치 2에서의 HTS 나선부의 외부 단부에서의 고온 초전도체 재료의 트리밍 즉 제거는 공진 주파수를 증가시킨다. 대조적으로, 예컨대 도2에 도시된 위치 3에서의 HTS 나선부의 내부 단부에서의 고온 초전도체 재료의 트리밍은 공진 주파수를 감소시킨다.
또한, 공진 주파수는 HTS 나선부를 따른 내부 위치에서 트리밍함으로써 용이하게 증가 또는 감소될 수 있다. 내부 위치는 예컨대 도2 상의 위치 4 내지 위치 8에서 외부 단부(2)와 내부 단부(3) 사이의 HTS 나선부를 따른 임의의 위치이다. 내부 위치에서 트리밍할 때 공진 주파수의 증가 또는 감소 중 어느 것이 있더라도, (있다면) 주파수의 크기는 트리밍이 일어나는 HTS 나선부를 따른 위치에 의존하고; HTS 나선부를 따른 주어진 거리에 대해, 또한 위치가 HTS 나선부 라인의 외부 모서리(예컨대, 위치 7) 또는 HTS 나선부 라인의 내부 모서리(예컨대, 위치 3, 위치 4, 위치 5 및 위치 8) 중 어느 곳에 있는지에 의존한다.
트리밍 위치에 대한 공진 주파수의 변화의 의존성은 상이한 위치가 상이한 전류 밀도를 갖는다는 사실의 결과이다. HTS 나선형 라인을 따른 HTS 라인의 외부 모서리와 내부 모서리 사이의 상이한 위치에서 전류 밀도의 변동이 있다. 주어진 양의 트리밍된 재료에 대해, 트리밍 위치에서의 전류 밀도와 주파수의 변화 사이에 선형 관계가 있다. 전류 밀도가 낮은 내부 위치에서의 트리밍은 공진 주파수 증가를 가져온다. 약간 큰 전류 밀도를 갖는 트리밍 위치에서, 공진 주파수의 증가의 크기는 동일한 양의 트리밍에 대해 작아진다. 전류 밀도가 높은 트리밍 위치에서, 트리밍은 공진 주파수의 감소를 가져온다. 어떤 위치에서의 전류 밀도가 커짐에 따라, 특정한 양의 트리밍으로부터 얻어지는 공진 주파수의 감소가 커진다.
HTS 나선형 라인이 그 위치에서 트리밍될 때 공진 주파수가 증가될 정도로 전류 밀도가 충분히 낮은 내부 위치 등의 위치는 일반적으로 HTS 나선형 라인을 따라 관찰된 가장 큰 전류 밀도의 약 25% 미만인 전류 밀도를 가질 것이다. HTS 나선형 라인이 그 위치에서 트리밍될 때 공진 주파수가 감소될 정도로 전류 밀도가 충분히 높은 내부 위치 등의 위치는 일반적으로 HTS 나선형 라인을 따라 관찰된 가장 큰 전류 밀도의 약 25%를 초과하는 전류 밀도를 가질 것이다. 그러나, 공진 주파수의 증가 또는 감소를 생성시킬 전류 밀도의 크기는 이들 범위에 항상 제한되어 야 하는 것은 아니다.
예컨대, 트리밍 위치 4 내지 위치 6은 외부 단부로부터 HTS 나선형 라인을 따라 충분히 멀리 떨어져 있고, HTS 나선형 라인의 내부 모서리 상에 있으므로, 전류 밀도는 트리밍될 때 공진 주파수 감소를 가져올 정도로 이들 위치에서 충분히 높다. 위에서 지적된 바와 같이, 주어진 양의 트리밍에 대해, 공진 주파수의 감소는 가장 높은 전류 밀도의 영역에서 가장 효과적이다. 공진 주파수의 큰 감소는 코너로부터 멀리 떨어져 있으며 작은 전류 밀도를 갖는 위치 5에서의 동일한 양의 레이저 트리밍에 대해 밝혀진 것에 비해 높은 전류 밀도가 예측 및 관찰되는 나선형 공진기 코너에 근접한 위치 4에서의 레이저 트리밍에 대해 일어난다. 코너로부터 가장 멀리 떨어져 있는 위치 6은 이들 3개의 위치 중 가장 낮은 전류 밀도를 가지므로, 트리밍될 때 공진 주파수의 가장 작은 시프트를 보여준다.
공진 주파수의 증가 또는 감소의 크기는 제거된 HTS의 양에 의존한다. 다양한 상이한 내부 위치의 선택은 그 위치에서의 전류 밀도에 따라 동일한 양의 제거에 대해 상이한 감도 즉 상이한 크기의 주파수의 증가 또는 감소를 제공한다.
적어도 2개의 HTS 나선형 공진기로 구성된 HTS 필터의 특징은 레이저 트리밍에 의해 다양한 방식으로 변화될 수 있다. 대역-통과부의 중심 주파수가 원하는 주파수이면, 대역-내 특성은 모든 HTS 나선형 공진기가 대역-통과부 중심 주파수와 동일한 공진 주파수를 갖도록 개별 HTS 나선형 공진기 중 1개 이상을 레이저 트리밍함으로써 개선될 수 있다. 대역-통과부의 중심 주파수가 원하는 주파수가 아니면, 낮거나 높은 중심 주파수는 모든 HTS 나선형 공진기가 낮거나 높은 중심 주파 수와 동일한 공진 주파수를 갖도록 개별 HTS 나선형 공진기를 레이저 트리밍함으로써 얻어질 수 있다. 추가로, 대역-내 특성이 개선될 것이다.
HTS 필터 내의 인접한 나선형 공진기들 사이의 공진기-상호간 커플링은 인접한 나선형 공진기의 모서리에서의 전자기장의 중첩에 의해 제공된다. 추가로, 도1에 도시된 바와 같이, HTS 라인은 공진기-상호간 커플러로서 기능하도록 HTS 나선형 공진기들 사이에 제공될 수 있다. HTS 공진기-상호간 커플러가 제공될 때, 이들 커플러는 대역-통과 영역의 대역폭을 감소시키도록 레이저 트리밍될 수 있다.
고온 초전도체 평면형 코일의 공진 주파수를 튜닝하는 방법은 1개의 예외를 제외하면 나선형 공진기의 공진 주파수를 튜닝하는 데 사용된 것과 유사하다. HTS 평면형 코일의 외부 단부에서의 고온 초전도체 재료의 트리밍은 공진 주파수를 증가시킨다. 공진 주파수는 HTS 평면형 코일을 따른 내부 위치에서 트리밍함으로써 용이하게 증가 또는 감소될 수 있다. 공진 주파수의 증가는 전류 밀도가 충분히 낮은 내부 위치에서 트리밍할 때의 결과이고, 공진 주파수의 감소는 전류 밀도가 충분히 높은 내부 위치에서 트리밍할 때의 결과이다.
HTS 평면형 코일 트리밍 및 HTS 나선형 공진기 트리밍의 유사한 거동에 대한 1개의 예외는 HTS 평면형 코일의 내부 단부에서의 고온 초전도체 재료의 트리밍을 포함한다. 평면형 코일의 내부 단부에서의 커플링은 나선형 공진기의 내부 단부에서의 커플링처럼 결코 강하지 않으므로, HTS 평면형 코일의 내부 단부에서의 고온 초전도체 재료의 트리밍은 나선형 공진기의 내부 단부에서 트리밍할 때 밝혀진 공진 주파수의 감소 대신에 공진 주파수의 증가를 가져온다. 다중 트리밍으로부터의 결과적인 공진 주파수 시프트는 추가적이다.
전술된 모든 실시예에서, 고온 초전도체는 YBa2Cu3O7, Tl2Ba2CaCu2O8, TlBa2Ca2Cu3O9, (TlPb)Sr2CaCu2O7 및 (TlPb)Sr2Ca2Cu3O9로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것이 선호된다. 단결정 기판은 LaAlO3, MgO, LiNbO3, 사파이어(Al2O3) 및 석영으로 구성된 그룹으로부터 독립적으로 선택된다. LaAlO3 및 사파이어가 선호된다. 초전도체의 피착 전의 기판 상에서의 버퍼층 또는 중간층의 존재는 초전도체 필름의 성장을 촉진하는 데 유용할 수 있다. 이와 같이, "적절한 단결정 기판 상에서의 HTS 재료의 필름의 피착"에 대한 여기에서의 인용은 기판 상의 중간층 또는 버퍼층과의 밀착뿐만 아니라 기판과의 직접적인 밀착을 포함할 것이다.
HTS 공진기, HTS 필터 및 HTS 코일을 튜닝하며 HTS 회로 요소를 형성하는 레이저 트리밍 방법은 다양한 레이저로 수행될 수 있지만, 엑시머 레이저가 선호된다. HTS 재료가 초전도성이며 HTS 회로 요소 성능의 변화가 트리밍 공정 중 감지될 수 있도록 HTS 회로 요소가 액체 질소 온도에 있는 동안에 레이저 트리밍을 수행할 수 있다는 것이 중요하다. HTS 회로 요소와 회로 분석기 사이의 전기 연결이 제공되어야 한다.
본 발명의 유리한 효과는 후술된 바와 같이 일련의 예에 의해 증명된다. 이들 예가 기초로 하는 본 발명의 실시예는 예시일 뿐이고, 첨부된 청구의 범위의 범주를 제한하지 않는다.
후속하는 예 1, 예 28, 예 29 및 예 30에서, 다음의 장치 및 절차가 사용된 다. 0.1 ㎛ 정밀도 X, Y, Z, 세타 스테이지 그리고 공정-중간 및 목표 설정 카메라가 갖춰진 193 ㎚ 엑시머 레이저(독일 고팅겐에 소재한 람다 피직 LPX.□ 220)가 트리밍을 위해 사용된다. 직사각형 가변 구멍 또는 화상 투영 마스크가 50 ㎛×50 ㎛ 정사각형 스팟에 대한 레이저 축소 배율을 구성하는 데 사용된다. 레이저 전압 및 가변 전달 범위는 500 내지 1200 mJ/㎠를 가져오도록 구성된다. 750 내지 1000 mJ/㎠의 수율을 갖는 50 ㎛×50 ㎛ 초점 정사각형 스팟을 제공하는 12X 축소 배율이 선호된다. 필터를 갖는 기판은 구리 필터 장착부 상에 장착된다. 액체 질소 고정물이 액체 질소를 위한 저장조를 제공하며 필터와 분석기 즉 어질런트 8753 벡터 네트워크 어낼라이저(미국 캘리포니아주 팔로 알토에 소재한 어질런트 테크놀로지스) 사이의 전기 연결을 가능하게 한다. 이것은 동시에 전력을 공급하며 트리밍에 대한 필터 응답을 감시하면서 필터가 액체 질소 온도에서 레이저 트리밍되게 한다.
네트워크 분석기는 S11 및 S21의 플롯을 제공한다. S11은 입력 포트로부터의 반사 계수의 크기이다. S21은 입력 포트로부터 출력 포트로의 전달 계수의 크기이다. S11 및 S21은 필터의 실제 적용을 위한 중요한 파라미터이며 여기에서는 레이저 트리밍의 결과로서 필터 내의 변화를 특성화하는 데 사용된다. 대역-통과 영역 외측에서, S11은 거의 1 즉 거의 0 ㏈이어야 한다. 대역-통과 영역 내에서의 S11의 크기는 최대한으로 낮아야 한다. S21은 대역-통과 영역 내에서 거의 1 즉 약 0 ㏈이 어야 한다. 대역-통과 영역 외측에서의 S21의 크기는 최대한으로 낮아야 한다.
장착된 기판을 갖는 구리 필터 장착부는 액체 질소 고정물 상에 고정된다. 액체 질소 고정물은 레이저의 X, Y, Z, 세타 스테이지 상에 장착된다. 필터 표면은 레이저의 초점과 평면이어야 한다. 레이저 시험 발사는 레이저가 초점이 맞으며 양쪽 카메라가 정렬되는 것을 보증하기 위해 필터 표면의 중요하지 않은 영역 상에서 수행된다. 알루미늄 커버가 필터에 걸쳐 위치되며 구리 필터 장착부 상에 고정된다. 알루미늄 커버는 알루미늄 커버의 전체 표면에 걸쳐 연장하는 개구를 갖는다. 알루미늄 커버는 테이프로 알루미늄 커버에 고정되는 석영 창을 위한 지지부를 제공한다. 석영 창은 필터에 걸쳐 액체 질소 증발부를 포함하고, 193 ㎚의 UV 복사선이 트리밍을 위해 전달되게 하면서 응축물 및/또는 서리가 필터 표면 상에 형성되는 것을 방지한다. 임시 액체 질소 고정물 커버가 석영 창 표면 상에서의 응축물 축적을 방지하기 위해 액체 질소 고정물, 알루미늄 커버 및 석영 창 위에 위치된다.
건조 질소 가스가 레이저 빔 분배 광학 장치, 빔 분배 노즐 및 액체 질소 고정물을 세척하는 데 사용된다. 이러한 세척은 15 내지 20 분 동안 계속된다. 그 다음에, RF 케이블이 필터의 입력부 및 출력부 그리고 네트워크 분석기에 연결된다. 액체 질소가 충만할 때까지 액체 질소 고정물 저장조에 천천히 추가된다. 액체 질소 고정 온도가 안정화될 때까지, 비등하여 제거된 양을 대체하기 위해 액체 질소가 계속 추가된다. 안정화는 분석기에 의해 표시될 때의 필터 응답을 관찰함 으로써 확인될 수 있다. 임시 액체 질소 고정물 커버는 제거되며 레이저 초점 및 빔 정렬은 석영 창을 통해 그리고 필터 표면의 중요하지 않은 영역 상으로 추가의 시험 발사를 수행함으로써 확인된다. 이제, 필터의 나선형 공진기는 트리밍에 대해 준비되어 있다.
예 1
이 예는 기본적으로 일정하게 필터의 대역-통과 영역의 중심 주파수 및 대역폭을 유지하면서 도1에 도시된 설계를 갖는 8-극 필터의 대역-통과 영역의 특성을 개선하기 위한 본 발명의 레이저 트리밍 방법의 사용을 보여준다.
8-극 HTS 필터는 LaAlO3 기판 상에 양면 Ti2Ba2CaCu2O8 필름을 사용하여 제조되며 다음과 같이 준비된다. 75 ㎜×35 ㎜×0.5 ㎜의 청결하게 연마된 단결정 LaAlO3 기판이 미국 캘리포니아주 리치먼드에 소재한 MTI 코포레이션으로부터 얻어졌다. 2:1:2의 화학량론비를 갖는 Ba:Ca:Cu 산화물 타겟의 축-이탈 마그네트론 스퍼터링이 기판의 양측 상에 비정질 전구체 Ba:Ca:Cu 산화물 필름을 실온(약 20 ℃)에서 피착하는 데 사용된다. 이러한 비정질 Ba:Ca:Cu 산화물 필름은 약 550 ㎚의 두께이며 2:1:2의 화학량론비를 가졌다. 그 다음에, 전구체 필름은 Ti2Ba2Ca2Cu3O10 및 Tl2O3의 분말 혼합물의 존재 하에서 850 ℃에서 약 10 분 동안 공기 중에서 어닐링함으로써 탈륨화된다. 이러한 분말 혼합물이 가열될 때, Tl2O가 분말 혼합물로부터 방출되고, 전구체 필름으로 확산되고, 그와 반응하여 Ti2Ba2CaCu2O8 상을 형성한 다.
그 다음에, Ti2Ba2CaCu2O8 필름 표면은 아르곤 이온 빔을 사용하여 세척된다. 금 필름이 기판의 후방 측면 상의 패터닝되지 않은 Ti2Ba2CaCu2O8 필름 상으로 증발되어 완전히 덮인다. 그 다음, 샘플이 그 양 면에 포토리지스트로 코팅된 후 구워진다. 도1에 도시된 설계의 3개의 필터를 갖는 필터 설계 마스크가 준비된다. 각각의 공진기의 HTS 라인은 300 ㎛이며 50 ㎛의 간극이 HTS 라인들 사이에 있다. 도1의 도면은 일정한 비율로 되어 있다. 그 다음에, 필터 설계 마스크는 기판의 전방 측면 상에 Ti2Ba2CaCu2O8 필름을 덮는 포토리지스트 상에 위치되며 자외선에 노출된다. 그 다음에, 리지스트는 현상되며 리지스트가 현상될 때 노출된 Ti2Ba2CaCu2O8 필름의 부분은 아르곤 빔 식각에 의해 식각된다. 그 다음에, 남아 있는 포토리지스트층은 산소 플라즈마에 의해 제거된다. 그 다음에, 다이싱 소가 개별 필터를 분할하는 데 사용된다. 이들 필터 중 1개가 이러한 예에서 사용된다.
그 다음에, 필터가 장착되며 트리밍을 위한 준비가 전술된 바와 같이 수행된다.
S11 및 S21이 레이저 트리밍 전의 필터에 대해 측정되며 그 결과가 도3에 도시되어 있다.
필터의 나선형 공진기는 분석기에 의해 제공된 바와 같이 S11 및 S21을 감시하면서 다음의 레이저 트리밍을 경험하였다. 목표는 기본적으로 일정하게 필터의 대역-통과 영역의 중심 주파수 및 대역폭을 유지하면서 대역-통과 영역의 특성을 개선하는 것이다. 사용된 공정은 반복적인 것이며 차례대로 각각의 나선형 공진기에 대해 기본적으로 동일하다. 트리밍은 제1 나선형 공진기의 나선부의 외부 단부에서 시작된다. 이것은 나선형 공진기의 공진 주파수를 상승시켰다. 외부 단부에서의 트리밍은 S11 및 S21에 의해 측정된 것과 같은 필터 성능이 계속하여 개선되는 동안 계속된다. 나선부의 외부 단부에서의 초기 또는 계속된 트리밍이 이것 또는 다른 나선형 공진기 중 임의의 것에 대해 성능이 악화되게 하면, 그곳에서의 트리밍은 중단되며 트리밍은 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 전류 밀도가 충분히 높은 나선부의 내부 코너에서 시작된다. 트리밍은 성능이 개선되는 동안 이러한 내부 코너에서 계속된다. 이러한 공정은 모든 8개의 나선형 공진기가 트리밍될 때가지 차례대로 각각의 공진기에서 반복된다. 모든 8개의 나선형 공진기를 트리밍하는 공정은 4회 이상 반복된다. 반복의 횟수는 원하는 필터 성능에 비해 달성된 필터 성능에 의존한다.
S11 및 S21이 레이저 트리밍 후의 필터에 대해 측정되며 그 결과가 도4에 도시되어 있다. 트리밍 전의 이들 계수에 대한 도3에 도시된 결과와의 비교는 대역-통과 영역의 중심 주파수 및 대역폭이 기본적으로 변화되지 않은 상태로 남아 있다는 것을 보여준다. 그러나, 대역-통과 영역 내에서의 S11의 크기는 하강되어, 개선된 필터 성능을 가져왔다.
예 2 내지 예 4
이들 예는 HTS 나선형 공진기의 성능을 시뮬레이션하여 나선부의 외부 단부에서의 다양한 양의 제거에 대한 HTS 나선형 공진기에서의 공진 주파수의 변화를 보여주기 위해 미국 뉴욕주 13088 리버풀에 소재한 소네트 소프트웨어, 인코포레이티드로부터 얻어진 소네트 EM 소프트웨어를 사용하여 수행된다. 다음의 모델이 사용된다. 기판은 0.508 ㎜의 두께 그리고 24의 유전 상수를 가졌으며 전방 측면 및 후방 측면을 가졌다. 나선형 공진기는 기판의 전방 측면과 밀착 상태에 있다. 실제로 블랭크 즉 연속 HTS 필름인 접지 평면이 기판의 후방 측면 상에 있다. 회로의 접지된 상부 커버 및 측벽은 모두 무시 가능한 효과를 갖도록 나선형 공진기로부터 충분히 멀리 떨어져 있다.
도5에 도시된 직사각형 나선형 공진기가 시뮬레이션을 위해 선택된다. 나선형 공진기의 라인 폭은 308 ㎛이며 44 ㎛의 간극이 라인들 사이에 있다. 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기의 공진 주파수는 1.8607 ㎓이다. 도5에 도시된 바와 같이, 재료가 레이저 제거에 의한 그곳에서의 HTS 재료의 제거를 시뮬레이션하기 위해 공진기의 외부 단부에서 제거된다. 제거된 재료의 양은 도5에 도시된 바와 같이 깊이 d 및 길이 l의 절단부이다. 각각의 예에서, 제거된 재료의 깊이는 d=44 ㎛로서 동일하다. 절단부의 길이 l은 예 2에 대해 44 ㎛, 예 3에 대해 88 ㎛ 그리고 예 4에 대해 132 ㎛이다. 그 다음에, 공진 주파수는 각각의 예의 나선형 공진기에 대해 결정된다. 공진 주파수는 예 2에 대해 1.8613 ㎓, 예 3에 대해 1.8617 ㎓ 그리고 예 4에 대해 1.8621 ㎓이다. 공진 곡선 및 주파수가 도6에 도시되어 있다. 트리밍되지 않은 공진 주파수로부터의 공진 주파수의 증가는 표1에 요 약되어 있다.
예 트리밍 크기(㎛) 공진 주파수의 증가(㎒)
2 44×44 0.6
3 44×88 1.0
4 44×132 1.4
이들 예는 재료가 나선부의 외부 단부로부터 제거될 때의 나선형 공진기에서의 공진 주파수의 증가를 보여준다. 공진 주파수는 많은 재료가 제거됨에 따라 더욱 증가되었다.
예 5 내지 예 7
이들 예는 예 2 내지 예 4에서 사용된 것과 동일한 소네트 EM 소프트웨어 그리고 동일한 직사각형 나선형 공진기 및 기판을 사용하여 수행된다. 예 2 내지 예 4의 공진기에 대해, 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기의 공진 주파수는 1.8607 ㎓이다.
도7A에 도시된 바와 같이, 예 5 내지 예 7에 대해, 재료가 레이저 제거에 의한 그곳에서의 HTS 재료의 제거를 시뮬레이션하기 위해 공진기의 외부 단부(9)에서 제거된다. 제거의 위치는 제거된 재료의 양이 깊이 d 및 길이 l의 절단부인 것으로 도시되어 있는 도7B에 상세하게 도시되어 있다. 각각의 예에서, 제거된 재료의 깊이는 d=44 ㎛로서 동일하다. 절단부의 길이 l은 예 5에 대해 44 ㎛, 예 6에 대해 88 ㎛ 그리고 예 7에 대해 132 ㎛이다. 공진 주파수는 각각의 예의 나선형 공진기에 대해 결정된다. 공진 주파수는 예 5에 대해 1.8605 ㎓, 예 6에 대해 1.8603 ㎓ 그리고 예 7에 대해 1.8600 ㎓이다. 공진 곡선 및 주파수가 도8에 도시되어 있다. 트리밍되지 않은 공진 주파수로부터의 공진 주파수의 증가는 표2에 요약되어 있다.
예 트리밍 크기(㎛) 공진 주파수의 감소(㎒)
5 44×44 0.2
6 44×88 0.4
7 44×132 0.7
이들 예는 재료가 나선부의 내부 단부로부터 제거될 때의 나선형 공진기에서의 공진 주파수의 감소를 보여준다. 공진 주파수는 재료가 감소되는 만큼 더 많이 감소되었다. 공진 주파수를 튜닝하는 이러한 방법은 공진기의 나선부의 내부 단부에서 트리밍될 영역의 깊이 d가 전파되는 전자파의 파장 λ에 비해 작다는 것 즉 깊이 d는 약 λ/50 미만인 것을 조건으로 한다. 광범위한 트리밍이 나선부의 내부 단부에서 수행되면 즉 깊이 d가 약 λ/50를 초과하면, 공진 주파수는 트리밍의 증가에 따라 증가할 것이다.
예 8 내지 예 16
이들 예는 예 2 내지 예 4에서 사용된 것과 동일한 소네트 EM 소프트웨어 그리고 동일한 직사각형 나선형 공진기 및 기판을 사용하여 수행된다. 예 2 내지 예 4의 공진기에 대해, 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기의 공진 주파수는 1.8607 ㎓이다.
도9A에 도시된 바와 같이, 예 8 내지 예 16에 대해, 재료가 레이저 제거에 의한 그곳에서의 HTS 재료의 제거를 시뮬레이션하기 위해 공진기의 HTS 나선형 라인의 내부 모서리에서의 코너 근처에서 제거된다. 재료가 제거되는 3개의 위치가 도9A 상에 A, B 및 C로서 도시되어 있다. 예 8 내지 예 10은 위치 A에서 수행된다. 예 11 내지 예 13은 위치 B에서 수행된다. 예 14 내지 예 16은 위치 C에서 수행된다. 제거된 재료는 제거된 재료의 양이 깊이 d 및 길이 l의 절단부인 것으로 도시되어 있는 도9B에 상세하게 도시되어 있다. 각각의 예에서, 제거된 재료의 폭은 d=44 ㎛로서 동일하다. 절단부의 길이 l은 예 8, 예 11 및 예 14에 대해 44 ㎛, 예 9, 예 12 및 예 15에 대해 88 ㎛ 그리고 예 10에 대해 132 ㎛이다. 공진 주파수는 각각의 예의 나선형 공진기에 대해 결정된다. 공진 곡선은 도6 및 도8에 도시된 것과 형상이 유사하다. 공진 주파수 그리고 트리밍되지 않은 공진 주파수로부터의 공진 주파수의 감소는 표3에 요약되어 있다.
예 트리밍 크기(㎛) 공진 주파수의 감소(㎒) 공진 주파수(㎓)
8 44×44 0.4 1.8603
9 44×88 1.2 1.8595
10 44×132 2.3 1.8584
11 44×44 0.1 1.8606
12 44×88 0.8 1.8599
13 44×132 1.6 1.8591
14 44×44 0.0 1.8607
15 44×88 0.5 1.8602
16 44×132 1.2 1.8595
이들 예는 재료가 나선부의 내부 모서리 상의 내부 위치로부터 제거될 때의 나선형 공진기에서의 공진 주파수의 감소를 보여준다. 제거는 코너에 가장 근접하고 높은 전류 밀도가 기대되는 위치 A에 대해 공진 주파수를 감소시키는 데 있어서 가장 효과적이다. 위치 B는 작은 전류 밀도를 갖는 코너로부터 멀리 떨어져 있으며 동일한 정도의 제거에 대해 공진 주파수의 작은 감소를 보여주었다. 위치 C는 가장 작은 전류 밀도를 갖는 코너로부터 가장 멀리 떨어져 있으며 동일한 정도의 제거에 대해 공진 주파수의 가장 작은 감소를 보여주었다. 예 14에 대한 공진 주파수의 감소는 0.1 ㎒ 미만이다. 각각의 위치에서, 공진 주파수는 많은 재료가 제거됨에 따라 더욱 감소하였다.
예 17 내지 예 20
이들 예는 HTS 나선형 공진기의 성능을 시뮬레이션하여 나선부의 외부 단부에서의 다양한 양의 제거에 대한 HTS 나선형 공진기에서의 공진 주파수의 변화를 보여주기 위해 미국 뉴욕주 13088 리버풀에 소재한 소네트 소프트웨어, 인코포레이티드로부터 얻어진 소네트 EM 소프트웨어를 사용하여 수행된다. 다음의 모델이 사용된다. 기판은 0.508 ㎜의 두께 그리고 24의 유전 상수를 가졌으며 전방 측면 및 후방 측면을 가졌다. 나선형 공진기는 기판의 전방 측면과 밀착 상태에 있다. 실제로 블랭크 즉 연속 HTS 필름인 접지 평면이 기판의 후방 측면 상에 있다. 회로 박스 크기는 11.264 ㎜×7.48 ㎜×5.0 ㎜이다. 도10에 도시된 직사각형 나선형 공진기가 시뮬레이션을 위해 선택된다. 나선형 공진기의 라인 폭은 308 ㎛이며 44 ㎛의 간극이 라인들 사이에 있다. 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기의 공진 주파수는 1.88671 ㎓이다. 나선형 공진기 상의 다양한 위치가 도10 상에 문자 a 내지 n에 의해 표시되어 있다.
도11은 도10에 도시된 HTS 나선형 라인의 외부 단부인 위치 a의 확대도이다. 도11에 도시된 바와 같이, 예 17 내지 예 20에 대해, 재료가 레이저 제거에 의한 그곳에서의 HTS 재료의 제거를 시뮬레이션하기 위해 제거된다. 예 17, 예 18 및 예 19에서 제거된 재료의 양은 도11에 도시된 바와 같이 각각 위치 a1, a2 및 a3에서 HTS 라인의 단부 내로 44 ㎛의 폭 및 88 ㎛의 절단부이다. 예 20에서 제거된 재료의 양은 HTS 라인의 전체 폭을 가로질러 HTS 라인의 단부 내로 44 ㎛의 절단부이며 도11의 크로스-해칭된 영역 a4에 의해 표시된다. 공진 주파수는 각각의 예의 나선형 공진기에 대해 결정된다. 공진 곡선은 도6 및 도8에 도시된 것과 형상이 유사하다. 공진 주파수 그리고 트리밍되지 않은 공진 주파수로부터의 공진 주파수의 증가는 표4에 요약되어 있다.
예 공진 주파수의 증가(㎒) 공진 주파수(㎓)
17 1.83 1.88854
18 1.01 1.88772
19 0.21 1.88692
20 4.38 1.89109
이들 예는 재료가 나선부의 외부 단부로부터 제거될 때의 나선형 공진기에서의 공진 주파수의 증가를 보여준다. 증가의 크기는 제거의 위치 그리고 제거된 재료의 양에 의존한다.
예 21 내지 예 24
이들 예는 예 17 내지 예 20에서 사용된 것과 동일한 소네트 EM 소프트웨어 그리고 동일한 직사각형 나선형 공진기 및 기판을 사용하여 수행된다. 예 17 내지 예 20의 공진기에 대해, 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기의 공진 주파수는 1.88671 ㎓이다.
도12는 도10에 도시된 HTS 나선형 라인의 내부 단부인 위치 n의 확대도이다. 도12에 도시된 바와 같이, 예 21 내지 예 24에 대해, 재료가 레이저 제거에 의한 그곳에서의 HTS 재료의 제거를 시뮬레이션하기 위해 제거된다. 예 21, 예 22 및 예 23에서 제거된 재료의 양은 도12에 도시된 바와 같이 각각 위치 n1, n2 및 n3에서 HTS 라인의 단부 내로 44 ㎛의 폭 및 88 ㎛의 절단부에 대응한다. 예 24에서 제거된 재료의 양은 HTS 라인의 전체 폭을 가로질러 HTS 라인의 단부 내로 44 ㎛의 절단부에 대응하며 도12의 크로스-해칭된 영역 n4에 의해 표시된다. 공진 주파수는 각각의 예의 나선형 공진기에 대해 결정된다. 공진 곡선은 도6 및 도8에 도시된 것과 형상이 유사하다. 공진 주파수 그리고 트리밍되지 않은 공진 주파수로부터의 공진 주파수의 감소는 표5에 요약되어 있다.
예 공진 주파수의 감소(㎒) 공진 주파수(㎓)
21 0.55 1.88616
22 0.53 1.88618
23 1.38 1.88533
24 1.60 1.88511
이들 예는 재료가 나선부의 내부 단부로부터 제거될 때의 나선형 공진기에서의 공진 주파수의 감소를 보여준다. 감소의 크기는 제거의 위치 그리고 제거된 재료의 양에 의존한다.
예 25
이 예는 예 17 내지 예 20에서 사용된 것과 동일한 소네트 EM 소프트웨어 그리고 동일한 직사각형 나선형 공진기 및 기판을 사용하여 수행된다. 예 17 내지 예 20의 공진기에 대해, 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기의 공진 주파수는 1.88671 ㎓이다.
재료가 레이저 제거에 의한 이들 위치에서의 HTS 재료의 제거를 시뮬레이션하기 위해 도10에 도시된 내부 위치 b 내지 k에서의 HTS 나선형 라인의 내부 모서리로부터 제거된다. 각각의 이들 위치는 HTS 나선형 공진기의 코너 근처에 있다. 각각의 위치에서 제거된 재료의 양은 44 ㎛의 폭 그리고 88 ㎛의 깊이의 절단부이다. 절단부는 표시된 위치에 가장 근접한 코너로부터 99 ㎛만큼 떨어져서 시작되었으며 44 ㎛의 폭이다. 이것은 나선형 라인 내로 88 ㎛만큼 연장한다. 1개의 이러한 절단부가 도13에서 g로 도시되어 있다. 공진 주파수는 재료가 도10에 도시된 코너 b 내지 k 근처의 각각의 유사한 위치에서 제거된 나선형 공진기에 대해 결정된다. 공진 곡선은 도6 및 도8에 도시된 것과 형상이 유사하다. 표시된 위치에서만 트리밍하는 결과로서 관찰된 공진 주파수의 시프트가 각각의 위치 b 내지 k에 대해 도14에 플롯되어 있다. 전류 밀도 데이터는 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기에 인가된 1 V 전원을 시뮬레이션함으로써 얻어진다. 피크 전류 밀도는 시뮬레이션 데이터로부터 용이하게 얻어지고, 여기에서는 전류 밀도의 측정치로서 사용된다. 그러나, 대체예는 피크 전류 밀도보다는 오히려 전류 밀도의 측정치로서 트리밍되는 영역에서의 평균 전류 밀도를 사용할 것이다. 소프트웨어를 사용하여 얻어진 전류 밀도는 선형 전류 밀도이다. 각각의 위치 b 내지 k에서 어떠한 재료도 제거되지 않은 피크 전류 밀도가 또한 도14에 플롯되어 있다.
위치 b에 대해, 작은 전류 밀도 및 작은 양의 주파수 시프트 즉 공진 주파수의 작은 증가가 있다. 모든 다른 위치에 대해, 전류 밀도는 비교적 높으며 음의 주파수 시프트 즉 공진 주파수의 감소가 있다. 위치 g는 가장 높은 전류 밀도 그리고 공진 주파수의 가장 큰 감소를 갖는다. 이것은 나선형 공진기 주파수가 다양한 내부 위치에서 트리밍함으로써 조정될 수 있으며 조정의 양이 주어진 양의 재료 제거에 대해 트리밍의 위치 즉 그 위치에서의 전류 밀도에 의존한다는 것을 보여준다.
예 26
이 예는 예 17 내지 예 20에서 사용된 것과 동일한 소네트 EM 소프트웨어 그리고 동일한 직사각형 나선형 공진기 및 기판을 사용하여 수행된다. 예 17 내지 예 20의 공진기에 대해, 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기의 공진 주파수는 1.88671 ㎓이다.
재료가 레이저 제거에 의한 이들 위치에서의 HTS 재료의 제거를 시뮬레이션하기 위해 도10에 도시된 코너 b 내지 k 사이의 중간에 있는 내부 위치에서의 HTS 나선형 라인의 내부 모서리로부터 제거된다. 예컨대, 단부 a 와 코너 b 사이의 내부 모서리 중간 지점은 ab로서 표시되고, 코너 b와 코너 c 사이의 내부 모서리 중간 지점은 bc에 의해 표시된다. 각각의 내부 모서리 중간 지점 위치에서 제거된 재료의 양은 나선형 라인 내로 88 ㎛만큼 연장하는 44 ㎛의 폭의 절단부이다. 코너 e 및 f 사이의 내부 모서리 중간 지점 즉 위치 ef에 대한 1개의 이러한 절단부가 도13에 도시되어 있다. 공진 주파수는 재료가 각각의 내부 모서리 중간 지점 위치 ab 내지 jk에서 제거된 나선형 공진기에 대해 결정된다. 공진 곡선은 도6 및 도8에 도시된 것과 형상이 유사하다. 표시된 위치에서만 트리밍하는 결과로서 관찰된 공진 주파수의 시프트가 각각의 내부 모서리 중간 지점 위치 ab 내지 jk에 대해 도15에 플롯되어 있다. 전류 밀도 데이터는 예 25에서 설명된 것과 같이 얻어지며 각각의 위치 ab 내지 jk에서의 어떠한 재료도 제거되지 않은 피크 전류 밀도가 또한 도15에 플롯되어 있다.
위치 ab 및 bc에 대해, 작은 전류 밀도 및 작은 양의 주파수 시프트 즉 공진 주파수의 작은 증가가 있다. 모든 다른 위치에 대해, 전류 밀도는 비교적 높고, 음의 주파수 시프트 즉 공진 주파수의 감소가 있다. 높은 전류 밀도를 갖는 위치는 공진 주파수의 큰 감소를 갖는다. 이러한 예는 나선형 공진기 주파수가 다양한 내부 위치에서 트리밍함으로써 조정될 수 있으며 조정의 양이 주어진 양의 재료 제거에 대해 트리밍의 위치 즉 그 위치에서의 전류 밀도에 의존한다는 것을 보여준다.
예 27
이 예는 예 17 내지 예 20에서 사용된 것과 동일한 소네트 EM 소프트웨어 그리고 동일한 직사각형 나선형 공진기 및 기판을 사용하여 수행된다. 예 17 내지 예 20의 공진기에 대해, 어떠한 재료도 제거되지 않은 나선형 공진기의 공진 주파수는 1.88671 ㎓이다.
재료가 레이저 제거에 의한 이들 위치에서의 HTS 재료의 제거를 시뮬레이션하기 위해 도10에 도시된 코너 b 내지 k 사이의 중간에 있는 내부 위치에서의 HTS 나선형 라인의 외부 모서리로부터 제거된다. 예컨대, 단부 a 와 코너 b 사이의 외부 모서리 중간 지점은 ab'로서 표시되고, 코너 b와 코너 c 사이의 외부 모서리 중간 지점은 bc'에 의해 표시된다. 각각의 외부 모서리 중간 지점 위치에서 제거된 재료의 양은 나선형 라인 내로 88 ㎛만큼 연장하는 44 ㎛의 폭의 절단부이다. 단부 a와 코너 b 사이의 외부 모서리 중간 지점 즉 위치 ab'에 대한 1개의 이러한 절단부가 도13에 도시되어 있다. 공진 주파수는 재료가 각각의 외부 모서리 중간 지점 위치 ab' 내지 jk'에서 제거된 나선형 공진기에 대해 결정된다. 공진 곡선은 도6 및 도8에 도시된 것과 형상이 유사하다. 표시된 위치에서만 트리밍하는 결과로서 관찰된 공진 주파수의 시프트가 각각의 외부 모서리 중간 지점 위치 ab' 내지 jk'에 대해 도16에 플롯되어 있다. 전류 밀도 데이터는 예 25에서 설명된 것과 같이 얻어지며 각각의 위치 ab' 내지 jk'에서의 어떠한 재료도 제거되지 않은 피크 전류 밀도가 또한 도16에 플롯되어 있다.
나선형 라인을 따른 외부 모서리 중간 지점을 갖는 피크 전류 밀도의 의존성은 상당히 변동한다. 전류 밀도는 ab'에서 적당한 크기를 갖고, 나선형 라인의 외부 단부를 향해, 위치 de'에서 최대치를 통해 증가하고, gh'에서 최소치까지 감소하고, 그 다음에 내부 단부를 향해 나선형 라인을 따라 증가한다. 주파수 시프트는 그에 대응하여 변화한다. 나선형 라인의 외부 부분을 따른 위치에 대해, 주파수 시프트는 음이다. 즉, 공진 주파수의 감소가 있다. 주파수 시프트는 작으며 gh'에 대해 양이며 그 다음에 나선형 라인의 내부 단부에 근접한 위치에 대해 음이 된다. 이러한 예는 나선형 공진기 주파수가 다양한 내부 위치에서 트리밍함으로써 조정될 수 있으며 조정의 양이 주어진 양의 재료 제거에 대해 트리밍의 위치 즉 그 위치에서의 전류 밀도에 의존한다는 것을 보여준다.
예 26과의 비교는 튜닝이 라인의 내부 모서리 또는 외부 모서리를 따라 있는지에 따라 나선형 라인을 따른 주어진 위치에서의 동일한 양만큼의 트리밍이 상당히 상이한 결과를 가져올 수 있다는 것을 보여준다. 예 26에서의 내부 모서리 위치 gh 및 hi에서의 트리밍은 공진 주파수의 큰 감소를 가져왔다. 예 27에서의 외부 모서리 위치 gh' 및 hi'에서의 트리밍은 공진 주파수의 작은 증가를 가져왔다. 대조적으로, 내부 모서리 de 및 외부 모서리 de'에서의 트리밍은 공진 주파수의 대략 동일한 감소를 가져왔다.
나선형 라인을 따른 내부 위치에서의 주어진 양의 트리밍의 공진 주파수에 대한 영향을 결정하는 데 있어서 전류 밀도의 중요성을 보여주기 위해, 도17은 예 25, 예 26 및 예 27에서의 다양한 위치에서 관찰된 주파수 시프트의 플롯 대 이들 위치에서의 피크 전류 밀도를 도시하고 있다. 나선형 라인을 따른 내부 지점에서의 트리밍으로부터의 결과적인 시프트는 도17 상에 그려진 라인에 의해 도시된 바와 같이 트림의 위치에서의 피크 전류 밀도에 대략 선형으로 의존한다. 주파수 시프트가 평균 전류 밀도에 대해 플롯되면 선형 맞춤이 더욱 양호한 것으로 여겨진다.
예 28
이 예는 기본적으로 일정하게 필터의 대역-통과 영역의 대역폭을 유지하면서 도1에 도시된 설계를 갖는 8-극 필터의 대역-통과 영역의 중심 주파수를 하강시키기 위한 본 발명의 레이저 트리밍 방법의 사용을 보여준다.
8-극 HTS 필터는 예 1에서 사용된 것과 기본적으로 동일한 절차를 사용하여 제조된다.
필터가 장착되며 트리밍을 위한 준비가 전술된 바와 같이 수행된다.
S11 및 S21이 레이저 트리밍 전의 필터에 대해 측정되며 그 결과가 도18에 도시되어 있다.
필터의 나선형 공진기는 예 1에서 설명된 것과 유사한 방식으로 레이저 트리밍을 경험하였다. 그라나, 이 예에서의 목표는 기본적으로 일정하게 필터의 대역-통과 영역의 대역폭을 유지하면서 대역-통과부의 중심 주파수를 하강시키는 것이므로, 트리밍은 트리밍이 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 전류 밀도가 충분히 높은 제1 나선형 공진기의 나선부의 내부 단부에서 시작된다. 트리밍은 성능이 개선되는 동안 이러한 내부 단부에서 계속되었다. 그 다음에, 트리밍은 그곳에서의 트리밍이 성능을 개선시키는지를 결정하기 위해 나선부의 외부 단부로 시프트된다. 각각의 8개의 나선형 공진기는 유사한 방식으로 트리밍된다. 모든 8개의 나선형 공진기를 트리밍하는 공정은 6회 이상 반복된다. 큰 주파수 시프트가 1차 소수 반복으로 달성되고, S11 및 S21에서의 미세한 튜닝 및 개선이 후속 반복으로 달성된다.
S11 및 S21이 레이저 트리밍 후의 필터에 대해 측정되고, 그 결과가 도18에 도시되어 있다. 트리밍 전의 이들 계수에 대한 도18에 도시된 결과와의 비교는 중심 주파수가 약 6 ㎒만큼 하향으로 시프트된다는 것을 보여준다. 대역-통과 영역 내에서의 S11의 크기가 또한 하강되어 개선된 필터 성능을 가져왔다. 대역-통과 영역의 대역폭은 기본적으로 변화되지 않은 상태로 남아 있다.
예 29
이 예는 기본적으로 일정하게 필터의 대역-통과 영역의 대역폭을 유지하면서 도1에 도시된 설계를 갖는 8-극 필터의 대역-통과 영역의 중심 주파수를 상승시키기 위한 본 발명의 레이저 트리밍 방법의 사용을 보여준다.
8-극 HTS 필터는 예 1에서 사용된 것과 기본적으로 동일한 절차를 사용하여 제조된다.
필터가 장착되며 트리밍을 위한 준비가 전술된 바와 같이 수행된다.
S11 및 S21이 레이저 트리밍 전의 필터에 대해 측정되며 그 결과가 도20에 도시되어 있다.
필터의 나선형 공진기는 예 1에서 설명된 것과 유사한 방식으로 레이저 트리밍을 경험하였다. 이 예에서의 목표는 기본적으로 일정하게 필터의 대역-통과 영역의 대역폭을 유지하면서 대역-통과부의 중심 주파수를 상승시키는 것이므로, 트리밍은 그 공진기의 공진 주파수를 상승시키기 위해 제1 나선형 공진기의 나선부의 외부 단부에서 시작된다. 트리밍은 성능이 개선되는 동안 이러한 외부 단부에서 계속되었다. 그 다음에, 트리밍은 그곳에서의 트리밍이 성능을 개선시키는지를 결정하기 위해 트리밍이 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 전류 밀도가 충분히 높은 제1 나선형 공진기의 나선부의 내부 코너로 시프트된다. 각각의 8개의 나선형 공진기는 유사한 방식으로 트리밍된다. 모든 8개의 나선형 공진기를 트리밍하는 공정은 6회 이상 반복된다. 큰 주파수 시프트가 1차 소수 반복으로 달성되고, S11 및 S21에서의 미세한 튜닝 및 개선이 후속 반복으로 달성된다.
S11 및 S21이 레이저 트리밍 후의 필터에 대해 측정되고, 그 결과가 도21에 도시되어 있다. 트리밍 전의 이들 계수에 대한 도20에 도시된 결과와의 비교는 중심 주파수가 약 7 ㎒만큼 상향으로 시프트된다는 것을 보여준다. 대역-통과 영역 내에서의 S11의 크기는 하강되어 개선된 성능을 가져왔다. 대역-통과 영역의 대역폭은 기본적으로 변화되지 않은 상태로 남아 있다.
예 30
이 예는 기본적으로 일정하게 필터의 대역-통과 영역의 중심 주파수 및 대역폭을 유지하면서 도1에 도시된 설계를 갖는 8-극 필터의 대역-통과 영역의 특성을 개선하기 위한 본 발명의 레이저 트리밍 방법의 사용을 보여준다.
8-극 HTS 필터는 예 1에서 사용된 것과 기본적으로 동일한 절차를 사용하여 제조된다.
그 다음에, 필터가 장착되며 트리밍을 위한 준비가 전술된 바와 같이 수행된다.
S11 및 S21이 레이저 트리밍 전의 필터에 대해 측정되며 그 결과가 도22에 도시되어 있다.
이 예에서의 목표는 예 1의 목표 즉 기본적으로 일정하게 필터의 대역-통과 영역의 중심 주파수 및 대역폭을 유지하면서 도1에 도시된 설계를 갖는 8-극 필터의 대역-통과 영역의 특성을 개선하는 것과 동일하므로, 필터의 나선형 공진기는 기본적으로 예1에서 설명된 것과 같이 레이저 트리밍을 경험하였다.
S11 및 S21이 레이저 트리밍 후의 필터에 대해 측정되며 그 결과가 도23에 도시되어 있다. 트리밍 전의 이들 계수에 대한 도22에 도시된 결과와의 비교는 대역-통과 영역의 중심 주파수 및 대역폭이 기본적으로 변화되지 않은 상태로 남아 있다는 것을 보여준다. 그러나, 대역-통과 영역 내에서의 S11의 크기는 하강되었고, 대역-통과 영역 내에서의 S21의 크기는 상승되어 개선된 필터 성능을 가져왔다.
본 발명의 장치 및 방법이 어떤 구성 요소 및 단계를 포함하는(comprising, including, containing, having, being composed of or being constituted by) 것으로서 기술 또는 설명되는 경우에, 그 기술 및 설명이 그와 반대로 명확하게 제공되지 않으면 명확하게 기술 및 설명된 것 이외의 1개 이상의 구성 요소 또는 단계가 그 장치 또는 방법 내에 존재할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 대체 실시예에서, 본 발명의 장치 및 방법은 어떤 구성 요소 또는 단계로 기본적으로 구성되는(consisting essentially of) 것으로서 기술 또는 설명될 수 있는데, 이 실시예에서 그 장치 또는 방법의 작동의 원리 또는 차별화 특성을 실질적으로 변화시키는 구성 요소 또는 단계는 그 내에 존재하지 않을 것이다. 추가의 대체 실시예에서, 본 발명의 장치 또는 방법은 어떤 구성 요소 또는 단계로 구성되는(consisting of) 것으로서 기술 또는 설명될 수 있는데, 이 실시예에서 이들 이외의 구성 요소 또는 단계는 그 내에 존재하지 않을 것이다.
부정관사("a" 또는 "an")가 본 발명의 장치 또는 방법에서 어떤 구성 요소의 존재의 기술 또는 설명에 대해 사용되는 경우에, 그 기술 및 설명이 그와 반대로 명확하게 제공되지 않으면 이러한 부정관사의 사용은 개수가 1개인 것으로 장치에서의 구성 요소 또는 방법에서의 단계의 존재를 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (37)

  1. 고온 초전도체 나선형 공진기의 공진 주파수를 튜닝하는 방법이며,
    레이저 빔으로 나선형 공진기의 고온 초전도체 나선부의 고온 초전도체의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  2. 제1항에 있어서, 공전 주파수는 고온 초전도체 나선부의 외부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 증가되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  3. 제1항에 있어서, 공진 주파수는 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 감소되고, λ가 전파되는 전자기파의 파장일 때, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서 트리밍될 영역의 깊이 d는 약 λ/50 미만인 공진 주파수의 튜닝 방법.
  4. 제1항에 있어서, 공진 주파수는 고온 초전도체 나선부를 따르는 적어도 1개의 내부 위치에서 고온 초전도체를 제거함으로써 튜닝되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  5. 제4항에 있어서, 고온 초전도체 나선부의 내부 위치에서의 전류 밀도의 크기는 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 증가를 가져올 정도로 충분히 낮은 공진 주파수의 튜닝 방법.
  6. 제4항에 있어서, 고온 초전도체 나선부의 내부 위치에서의 전류 밀도의 크기는 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 충분히 높은 공진 주파수의 튜닝 방법.
  7. 제1항에 있어서, 공진 주파수는 다음의 위치: 즉, (a) 고온 초전도체 나선부의 외부 단부; (b) λ가 전파되는 전자기파의 파장이며, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서 트리밍될 영역의 깊이 d가 약 λ/50 미만일 때, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부; 그리고 (c) 전류 밀도가 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 증가를 가져올 정도로 충분히 낮은, 고온 초전도체 나선부의 적어도 1개의 내부 위치 중 1개 이상에서 고온 초전도체를 제거함으로써 증가되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  8. 제1항에 있어서, 공진 주파수는 다음의 위치: 즉, (a) λ가 전파되는 전자기파의 파장이며, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서 트리밍될 영역의 깊이 d가 약 λ/50 미만일 때, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부; 그리고 (b) 전류 밀도가 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 충분히 높은, 고온 초전도체 나선부의 적어도 1개의 내부 위치 중 1개 이상에서 고온 초전도체를 제거함으로써 감소되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  9. 적어도 2개의 고온 초전도체 나선형 공진기로 구성되는 고온 초전도체 필터의 필터 특성을 튜닝하는 방법이며,
    레이저 빔으로 나선형 공진기 중 1개 이상의 고온 초전도체 나선부의 고온 초전도체의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 필터 특성의 튜닝 방법.
  10. 제9항에 있어서, 필터의 대역-통과부의 선택된 중심 주파수와 본질적으로 동일한 각 나선형 공진기의 공진 주파수를 제공하는 필터 특성의 튜닝 방법.
  11. 제10항에 있어서, 나선형 공진기 중 적어도 1개의 공진 주파수는 고온 초전도체 나선부의 외부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 선택된 중심 주파수까지 증가되는 필터 특성의 튜닝 방법.
  12. 제10항에 있어서, 나선형 공진기 중 적어도 1개의 공진 주파수는 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 선택된 중심 주파수까지 감소되고, λ가 전파되는 전자기파의 파장일 때, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서 트리밍될 영역의 깊이 d는 약 λ/50 미만인 필터 특성의 튜닝 방법.
  13. 제9항에 있어서, 나선형 공진기 중 적어도 1개의 공진 주파수는 고온 초전도체 나선부를 따르는 적어도 1개의 내부 위치에서 고온 초전도체를 제거함으로써 튜 닝되는 필터 특성의 튜닝 방법.
  14. 제13항에 있어서, 고온 초전도체 나선부의 내부 위치에서의 전류 밀도의 크기는 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 증가를 가져올 정도로 충분히 낮은 필터 특성의 튜닝 방법.
  15. 제13항에 있어서, 고온 초전도체 나선부의 내부 위치에서의 전류 밀도의 크기는 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 충분히 높은 필터 특성의 튜닝 방법.
  16. 제9항에 있어서, (a) 나선형 공진기 중 적어도 1개의 공진 주파수는 고온 초전도체 나선부의 외부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 증가되고, (b) 나선형 공진기 중 적어도 다른 1개의 공진 주파수는 전류 밀도가 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 충분히 높은 고온 초전도체 나선부의 내부 위치에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 감소되는 필터 특성의 튜닝 방법.
  17. 제9항에 있어서, 나선형 공진기 중 적어도 1개의 공진 주파수는 다음의 위치: 즉, (a) 고온 초전도체 나선부의 외부 단부; (b) λ가 전파되는 전자기파의 파장이며, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서 트리밍될 영역의 깊이 d가 약 λ/50 미만일 때, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부; 그리고 (c) 전류 밀도가 레이 저 제거의 결과로서 공진 주파수의 증가를 가져올 정도로 충분히 낮은, 고온 초전도체 나선부의 적어도 1개의 내부 위치 중 1개 이상에서 고온 초전도체를 제거함으로써 증가되는 필터 특성의 튜닝 방법.
  18. 제9항에 있어서, 나선형 공진기 중 적어도 1개의 공진 주파수는 다음의 위치: 즉, (a) λ가 전파되는 전자기파의 파장이며, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부에서 트리밍될 영역의 깊이 d가 약 λ/50 미만일 때, 고온 초전도체 나선부의 내부 단부; 그리고 (b) 전류 밀도가 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 충분히 높은, 고온 초전도체 나선부의 적어도 1개의 내부 위치 중 1개 이상에서 고온 초전도체를 제거함으로써 감소되는 필터 특성의 튜닝 방법.
  19. 고온 초전도체 회로 요소를 형성하는 방법이며,
    a) 기판 상에 고온 초전도체 재료의 필름을 형성하는 단계와,
    b) 회로 요소의 패턴을 형성하는 고온 초전도체 필름의 다른 영역이 제거되는 것을 방지하면서 레이저 빔으로 고온 초전도체 필름의 선택된 영역을 제거하는 단계를 포함하는 고온 초전도체 회로 요소의 형성 방법.
  20. 제19항에 있어서, 고온 초전도체 회로 요소는 고온 초전도체 필터인 고온 초전도체 회로 요소의 형성 방법.
  21. 제20항에 있어서, 고온 초전도체 회로 필터는 적어도 2개의 고온 초전도체 나선형 공진기로 구성되는 고온 초전도체 회로 요소의 형성 방법.
  22. 제19항에 있어서, 고온 초전도체 회로 요소는 고온 초전도체 코일인 고온 초전도체 회로 요소의 형성 방법.
  23. 제22항에 있어서, 고온 초전도체 코일은 고온 초전도체 평면형 코일인 고온 초전도체 회로 요소의 형성 방법.
  24. 고온 초전도체 평면형 코일의 공진 주파수를 튜닝하는 방법이며,
    레이저 빔으로 고온 초전도체 평면형 코일의 고온 초전도체의 일부를 제거하는 단계를 포함하는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  25. 제24항에 있어서, 공전 주파수는 고온 초전도체 평면형 코일의 외부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 증가되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  26. 제24항에 있어서, 공진 주파수는 고온 초전도체 평면형 코일의 내부 단부에서의 고온 초전도체를 제거함으로써 증가되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  27. 제24항에 있어서, 공진 주파수는 고온 초전도체 평면형 코일을 따르는 적어 도 1개의 내부 위치에서 고온 초전도체를 제거함으로써 튜닝되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  28. 제27항에 있어서, 고온 초전도체 평면형 코일의 내부 위치에서의 전류 밀도의 크기는 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 증가를 가져올 정도로 충분히 낮은 공진 주파수의 튜닝 방법.
  29. 제27항에 있어서, 고온 초전도체 평면형 코일의 내부 위치에서의 전류 밀도의 크기는 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 충분히 높은 공진 주파수의 튜닝 방법.
  30. 제24항에 있어서, 공진 주파수는 다음의 위치: 즉, (a) 고온 초전도체 평면형 코일의 외부 단부; (b) 고온 초전도체 평면형 코일의 내부 단부; 그리고 (c) 전류 밀도가 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 증가를 가져올 정도로 충분히 낮은, 고온 초전도체 평면형 코일의 적어도 1개의 내부 위치 중 1개 이상에서 고온 초전도체를 제거함으로써 증가되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  31. 제24항에 있어서, 공진 주파수는 전류 밀도가 레이저 제거의 결과로서 공진 주파수의 감소를 가져올 정도로 충분히 높은 고온 초전도체 평면형 코일의 적어도 1개의 내부 위치에서 고온 초전도체를 제거함으로써 감소되는 공진 주파수의 튜닝 방법.
  32. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법에 의해 튜닝되는 고온 초전도체 나선형 공진기.
  33. 제8항 내지 제18항 중 어느 한 항의 방법에 의해 튜닝되는 적어도 2개의 고온 초전도체 나선형 공진기로 구성되는 고온 초전도체 필터.
  34. 제19항의 방법에 의해 형성되는 고온 초전도체 회로 요소.
  35. 제21항의 방법에 의해 형성되는 적어도 2개의 고온 초전도체 나선형 공진기로 구성되는 고온 초전도체 필터.
  36. 제23항의 방법에 의해 형성되는 고온 초전도체 평면형 코일.
  37. 제24항 내지 제31항 중 어느 한 항의 방법에 의해 튜닝되는 고온 초전도체 평면형 코일.
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