KR20070061155A - Single frequency band pass/rejection filter using frequency selective surface technique - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터를 나타낸 일실시예 구성도,1 is a configuration diagram of an embodiment of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention;
도 2 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,2 is a diagram illustrating a detailed structure of a unit cell and a parameter thereof of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention;
도 3a 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,3A is a diagram illustrating a detailed structure of a unit cell side cross section of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention and parameters thereof;
도 3b 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,FIG. 3B is a diagram illustrating a detailed structure of a unit cell side cross section and a parameter thereof when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention operates as a band cut filter; FIG.
도 3c 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 통과 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,FIG. 3C is a diagram illustrating a detailed structure of a unit cell side cross section and a parameter thereof when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention operates as a band pass filter; FIG.
도 4a 는 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그 에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,4A is a diagram illustrating a detailed structure of a side surface of a unit cell when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter having a stacked structure according to the present invention operates as a band cut filter and its related parameters;
도 4b 는 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 통과 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도,4B is a diagram illustrating a detailed structure of a side surface of a unit cell when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter having a stacked structure according to the present invention operates as a band pass filter and parameters thereof; FIG.
도 5 는 본 발명에 따른 상기 도 3b와 같은 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성을 나타낸 일실시예 설명도,5 is an explanatory diagram showing a frequency characteristic of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter having a structure as shown in FIG. 3B according to the present invention;
도 6 은 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성을 나타낸 일실시예 설명도, 6 is a diagram illustrating an embodiment of a frequency characteristic of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter having a stacked structure according to the present invention;
도 7a 내지 7c 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 변형 예시도이다.7A to 7C are diagrams illustrating a unit cell modification of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
11 : 단위셀 12 : 루프11: unit cell 12: loop
13 : 기판 31 : 제1 도체13
32 : 제1 유전체 33 : 제2 유전체32: first dielectric 33: second dielectric
34 : 제3 유전체 35 : 제2 도체34: third dielectric 35: second conductor
36 : 제4 유전체 37 : 제5 유전체36: fourth dielectric 37: fifth dielectric
38 : 제6 유전체 41 : 제3 도체38: sixth dielectric 41: third conductor
42 : 제4 도체 43 : 제7 유전체42: fourth conductor 43: seventh dielectric
44 : 제8 유전체 45 : 제9 유전체44: eighth dielectric 45: ninth dielectric
46 : 제10 유전체 47 : 제11 유전체46: Tenth Dielectric 47: Eleventh Dielectric
48 : 제5 도체 49 : 제6 도체48: fifth conductor 49: sixth conductor
50 : 제12 유전체 51 : 제13 유전체50: 12th dielectric 51: 13th dielectric
52 : 제14 유전체 53 : 제15 유전체52: 14th Dielectric 53: 15th Dielectric
54 : 제16 유전체 55 : 제17 유전체54: 16th Dielectric 55: 17th Dielectric
본 발명은 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS(Frequency selective surface) 공간 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 FSS에 루프 구조를 적용시켜 면적을 줄이고, FSS를 구성하는 루프, 유전체, 도체 등의 기하학적 길이와 두께, 재질, 및 단위셀의 층 수를 조절함으로써 요구되는 필터링 대상 주파수 대역에 대하여 필터링(투과/차단)이 가능하도록 하고, 요구되는 필터링 대상 주파수를 중심으로 일정한 주파수 대역폭을 갖도록 한, 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency selective surface (FSS) spatial filter for single frequency band transmission / blocking, and more particularly, to apply a loop structure to the FSS to reduce an area and to form geometrical lengths of loops, dielectrics, and conductors constituting the FSS. And a single frequency that allows filtering (transmission / blocking) for the desired frequency band to be filtered by adjusting the thickness, material, and number of layers of the unit cell, and has a constant frequency bandwidth around the required frequency to be filtered. A FSS spatial filter for band transmission / blocking.
FSS란, 원하는 주파수를 선택적으로 투과 혹은 반사시킬 수 있도록 인위적으로 제작된 표면을 의미한다. 이러한 FSS의 주파수 선택적 특성은 도체 또는 개구면(Aperture)을 일정한 주기로 배치함으로써 얻어지며, 이때 FSS에서 한 주기에 해당하는 구조를 '단위셀(Unit cell)'이라 한다.FSS refers to a surface artificially manufactured to selectively transmit or reflect a desired frequency. The frequency selective characteristic of the FSS is obtained by arranging conductors or apertures at regular intervals. In this case, a structure corresponding to one period in the FSS is referred to as a unit cell.
FSS는 단위셀로 선택한 구조의 기하학적인 모양은 물론이고, 단위셀의 배열 형태 및 주기, 그리고 사용된 유전체 및 도체의 재질 특성에 따라 주파수 응답 특성의 변화가 심함에 따라 사용자가 원하는 주파수 특성을 얻기 위해서는 FSS에 대한 철저한 이해가 요구되며, 이러한 기반을 바탕으로 FSS의 설계에 대한 다양한 방법들이 제안되고 있다.The FSS obtains the frequency characteristics desired by the user as the frequency response characteristic varies greatly depending on the geometric shape of the structure selected as the unit cell, the arrangement type and period of the unit cell, and the material characteristics of the dielectric and conductor used. This requires a thorough understanding of the FSS, and based on this foundation, various methods for the design of the FSS have been proposed.
본 발명에서는 FSS를 이용하여 원하는 주파수 대역 필터링이 가능한 공간(Spatial) 필터를 설계하고자 한다. 물론, 종래에도 FSS를 이용한 단일 주파수 대역을 필터링하기 위한 다양한 시도가 있었지만, FSS의 성능 향상을 위해서는 단위셀을 구성하는 기하학적 구조가 차치하는 면적이 상대적으로 넓어짐에 따라 단위셀의 면적 역시 증가하여 결과적으로 FSS의 전체 면적이 증가되는 문제점이 있었다. 이러한 FSS의 면적 증가는 좀더 작은 공간만을 허용하는 응용분야에서는 적합하지 않다. In the present invention, a spatial filter capable of filtering desired frequency bands is designed using FSS. Of course, in the past, various attempts have been made to filter a single frequency band using the FSS. However, in order to improve the performance of the FSS, the area of the unit cell also increases as the area occupied by the geometries constituting the unit cell increases. As a result, the total area of the FSS was increased. This increase in area of FSS is not suitable for applications that allow only a small amount of space.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, FSS에 루프 구조를 적용시켜 면적을 줄이고, FSS를 구성하는 루프, 유전체, 도체 등의 기하학적 길이와 두께, 재질, 및 단위셀의 층 수를 조절함으로써 요구되는 필터링 대상 주파수 대역에 대하여 필터링이 가능하도록 하고, 요구되는 필터링 대상 주파수를 중심으로 일정한 주파수 대역폭을 갖도록 한, 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by applying a loop structure to the FSS to reduce the area, and to control the geometric length and thickness of the loop, dielectric, conductor, etc. constituting the FSS, the material, and the number of layers of the unit cell It is an object of the present invention to provide a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter capable of filtering the required frequency band to be filtered and having a constant frequency bandwidth around the desired frequency to be filtered.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS(Frequency selective surface) 공간 필터에 있어서, 공간 채움 곡선(space-filling curve) 원리를 이용하여 기하학적으로 얽힌 루프; 상기 루프를 지지하기 위한 기판; 및 상기 루프와 상기 기판으로 이루어진 단일 주기의 단위셀(unitcell)을 갖되, 상기 루프의 기하학적 모양, 상기 단위셀의 배열 및 주기, 상기 루프 및 상기 기판의 재질 특성에 따라 원하는 주파수를 선택적으로 투과/반사시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a frequency selective surface (FSS) spatial filter for single frequency band transmission / blocking, the loop being geometrically entangled using a space-filling curve principle; A substrate for supporting the loop; And a unit cell of a single cycle consisting of the loop and the substrate, and selectively transmitting a desired frequency according to the geometrical shape of the loop, the arrangement and period of the unit cell, and the material properties of the loop and the substrate. It can be reflected.
본 발명에서는 FSS 단위셀의 면적을 줄이기 위하여 루프 구조를 제안하였다. 따라서, 본 구조를 이용하여 전체적인 FSS의 제조 면적을 줄이는 것이 가능하여 상대적으로 좁은 면적을 요구하는 응용분야에서도 효과적인 필터링(투과/차단)이 가능하다. 아울러, 본 발명의 FSS는 전자파의 편파(polarization)에 대한 영향이 없으며, 필터링이 필요한 대역의 주파수에서 정확하게 주파수를 차단할 수 있다. In the present invention, a loop structure is proposed to reduce the area of the FSS unit cell. Therefore, it is possible to reduce the overall manufacturing area of the FSS by using this structure, and thus effective filtering (transmission / blocking) is possible even in applications requiring a relatively small area. In addition, the FSS of the present invention has no influence on the polarization of the electromagnetic wave, and can accurately cut off the frequency at the frequency of the band requiring filtering.
상술한 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단하는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. Could be. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 일실시예 구성도이다.1 is a diagram illustrating an embodiment of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터는, 기하학적으로 복잡하게 얽힌 루프(공간 채움 곡선(spare-filling curve) 원리를 이용하여 최소한의 면적을 차지하게 끔 길이를 늘림)(12)로 이루어진 단위셀(11)의 배열로 구성된다. As shown in Fig. 1, the FSS spatial filter for single frequency band transmission / blocking according to the present invention occupies a minimum area by using a geometrically complicated loop (spare-filling curve principle). Off length) 12 is composed of an array of unit cells (11) consisting of.
도 2 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 세부구조 및 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다.2 is a diagram illustrating an embodiment of a detailed structure and parameters of a unit cell of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀은, 복잡하게 얽힌 루프(12) 및 루프(12)를 받치기 위한 기판(13)을 포함한다. 특히, 루프(12)와 기판(13)은 투과/차단용 FSS 공간 필터의 필터링 역할에 따라 그 재질이 결정된다. 즉, 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단(저지) 필터로 동작할 경우, 루프(12)는 도체로, 기판(13)은 유전체로 이루어진다. 반면에 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 투과(통과) 필터로 동작할 경우, 루프(12)는 유전체로, 기판(13)은 도체로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the unit cell of the single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention includes a complex intertwined
다만, 도 2에 도시된 단위셀(11)의 각 파라미터에 대해서는 하기에서 보다 상세하게 설명하기로 한다. However, each parameter of the
도 3a 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다.FIG. 3A is a diagram illustrating a detailed structure of a unit cell side cross section of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention and parameters thereof. FIG.
도 3a를 참조하여, 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀의 측단면을 살펴보면, 루프(12)와 그를 받치고 있는 기판(13)으로 이루어진다. Referring to FIG. 3A, a side cross-sectional view of a unit cell of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention includes a
도 3b 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다. 전술한 바와 같이, 투과/차단용 FSS 공간 필터를 대역 차단(저지) 필터로 사용하는 경우, 루프는 도체(31)로, 기판 중 일부가 유전체(33)로 구성된다. FIG. 3B is a diagram illustrating a detailed structure of a unit cell side cross section and a parameter thereof when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention operates as a band cut filter. FIG. As described above, when the transmission / blocking FSS spatial filter is used as a band cut (stop) filter, the loop is composed of a
도 3b를 참조하여, 대역 차단 필터로 동작할 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 측단면을 살펴보면, 두께가 t이고 너비가 W인 제1 도체(31)의 너비 측면의 일측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제1 유전체(32)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제3 유전체(34)와 맞닿아 있으며, 그리고 두께가 t이고 너비가 W인 제1 도체(31)의 두께 양측면이 상대유전율이 인 제2 유전체(33)와 맞닿아 있는 형태로 이루어진다.Referring to FIG. 3B, a cross-sectional view of a unit cell of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention when operating as a band cut filter shows a
즉, 도 3b와 같이 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차 단(저지) 필터로 동작하는 경우에 있어서, 기판의 유전체(33)가 루프에 해당하는 도체(31) 전체를 덮도록 설계할 수 있다. That is, in the case where the single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter operates as a band blocking (stopping) filter as shown in FIG. 3B, the dielectric 33 of the substrate covers the
도 3c 는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 통과 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다. 전술한 바와 같이, 투과/차단용 FSS 공간 필터를 대역 투과(통과) 필터로 사용하는 경우, 루프는 유전체(37)로, 기판 중 일부가 도체(35)로 구성된다. 3C is a diagram illustrating a detailed structure of a unit cell side cross section and a parameter thereof when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention operates as a band pass filter. As described above, when the transmission / blocking FSS spatial filter is used as a band transmission (pass) filter, the loop is composed of the dielectric 37 and a part of the substrate is composed of the
도 3c를 참조하여, 대역 통과 필터로 동작할 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀 측단면을 살펴보면, 두께가 t인 제2 도체(35)의 너비 측면의 일측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제4 유전체(36)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제6 유전체(38)와 맞닿아 있으며, 그리고 두께가 t인 제2 도체(35)의 두께 양측 면이 상대유전율이 이고 너비가 W인 제5 유전체(37)와 맞닿아 있는 형태로 이루어진다.Referring to FIG. 3C, a cross-sectional view of a unit cell of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention when operating as a band pass filter shows a width side of a
도 4a 는 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 차단 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다. 4A is a diagram illustrating a detailed structure of a side surface of a unit cell and a parameter thereof when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter having a stacked structure according to the present invention operates as a band cut filter.
도 4a를 참조하여, 대역 차단 필터로 동작할 경우의 적층구조인 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀의 측단면을 살펴보면, 두께가 t이고 너비가 W인 제3 도체(41)의 너비 측면의 일측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제7 유전체(43)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제9 유전체(45)와 맞닿아 있으며, 그리고 두께가 t이고 너비가 W인 제3 도체(41)의 두께 양측 면이 상대유전율이 인 제8 유전체(44)와 맞닿아 있다[제1 적층 구조]. 또한, 제2 적층 구조를 살펴보면, 두께가 이고 너비가 W인 제4 도체(42)의 너비 측면의 일측은 제9 유전체(45)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제11 유전체(47)와 맞닿아 있으며, 두께가 이고 너비가 W인 제4 도체(42)의 두께 양측 면이 상대유전율이 인 제 10 유전체(46)와 맞닿아 있는 형태로 이루어진다. Referring to FIG. 4A, when a side cross-section of a unit cell of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention, which is a stacked structure when operating as a band cut filter, is shown, a third having a thickness of t and a width of W is shown. One side of the width side of the
도 4b 는 본 발명에 따른 적층구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 대역 통과 필터로 동작할 경우의 단위셀 측단면의 세부구조 및 그에 관한 파라메터를 나타낸 일실시예 설명도이다.4B is a diagram illustrating a detailed structure of a unit cell side cross section and a parameter thereof when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter having a stacked structure according to the present invention operates as a band pass filter.
도 4b를 참조하여, 대역 통과 필터로 동작할 경우의 적층구조인 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀의 측단면을 살펴보면, 두께가 t인 제5 도체(48)의 너비 측면의 일측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제12 유전체(50)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제 14 유전체(52)와 맞닿아 있으며, 그리고 두께가 t인 제5 도체(48)의 두께 양측 면이 상대유전율이 이고 너비가 W인 제13 유전체(51)와 맞닿아 있다[제1 적층 구조]. 또한, 제2 적층 구조를 살펴보면, 두께가 인 제6 도체(49)의 너비 측면의 일측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제15 유전체(53)와 맞닿아 있고, 타측은 두께가 이고 상대유전율이 인 제17 유전체(55)와 맞닿아 있으며, 두께가 인 제6 도체(49)의 두께 양측 면이 상대유전율이 이고 너비가 W인 제16 유전체(54)와 맞닿아 있고, 제14 유전체(52)의 너비 측면과 제15 유전체(53)의 너비 측면이 맞닿아 있는 형태로 이루어진다.Referring to FIG. 4B, a side cross-sectional view of a unit cell of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention, which is a stacked structure when operating as a band pass filter, has a thickness t of the
상기 도 4a 및 도 4b와 같은 방식의 적층구조로 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터를 설계할 경우, 상기 도 3a 및 도 3b와 같은 방식의 구조에 비춰볼 때, 보다 넓은 대역폭을 갖는 필터로 동작 가능하다. 다만, 상기 도 4a 및 도 4b에서는 2층의 적층 구조를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 단일셀을 2층 이상의 다층으로 배열하여, 필터링 주파수를 중심으로 일정한 대역폭을 갖도록 설계 가능함은 자명하다. In the case of designing a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention with a stacked structure as shown in FIG. 4A and FIG. 4B, a wider bandwidth in view of the structure as shown in FIGS. 3A and 3B Can be operated as a filter having a. 4A and 4B, the stack structure of two layers has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and a single cell may be arranged in a multilayer of two or more layers, and it is apparent that the single cell may be designed to have a constant bandwidth around a filtering frequency. .
도 5 는 본 발명에 따른 상기 도 3b와 같은 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성을 나타낸 일실시예 설명도로서, 단층구조일 경우 대역 차단(저지) 필터로 동작할 때의 주파수 특성을 보여준다.FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating frequency characteristics of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter having a structure as illustrated in FIG. 3B according to the present invention. Shows the frequency characteristics of the time.
도 5에서 상기 도 3b와 같은 구조일 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대 역 FSS 공간 필터가 1.8GHz를 중심주파수로 하는 대역 차단 필터로 동작하도록 설계된 경우의 주파수 특성을 나타낸다. 도 2 및 도 3b에 도시된 설계 파라메터들은 하기의 [표 1]과 같다. FIG. 5 shows frequency characteristics when the single frequency band FSS spatial filter according to the present invention having the structure as shown in FIG. 3B is designed to operate as a band cut filter having a center frequency of 1.8 GHz. Design parameters shown in FIGS. 2 and 3b are shown in Table 1 below.
상기의 [표 1]에서, 은 상기 도 3b와 같은 구조에서 제3 유전체(34)의 상대유전율을 의미한다.In Table 1 above, Is the relative dielectric constant of the
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 도 3b와 같은 구조일 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성은 전체 루프의 길이를 변화시킴으로써 조정이 가능하다. 즉, 루프의 길이가 길어지면 차단 주파수는 낮아지고, 반대로 루프의 길이가 짧아지면 차단 주파수는 올라간다. 이러한 루프의 길이는 상기 [표 1]의 파라메터 "a", "W" 등을 변화시킴으로써 조정이 가능하다.As shown in FIG. 5, the frequency characteristic of the single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention in the case of the structure shown in FIG. 3B can be adjusted by changing the length of the entire loop. In other words, the longer the loop, the lower the cutoff frequency, and conversely, the shorter the loop, the higher the cutoff frequency. The length of such a loop can be adjusted by changing the parameters "a", "W", and the like in Table 1 above.
도 6 은 본 발명에 따른 적층 구조를 갖는 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성을 나타낸 일실시예 설명도로서, 적층 구조일 경우 대역 차단(저지) 필터로 동작할 때의 주파수 특성을 보여준다.FIG. 6 is a diagram illustrating an exemplary frequency characteristic of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter having a laminated structure according to the present invention. FIG. 6 illustrates a frequency characteristic when operating as a band cut filter in the case of a laminated structure. Shows.
도 6에서는 2층으로 적층되어 상기 도 4a와 같은 구조일 경우의 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터가 일정한 차단 대역폭을 갖으며 대역 차단 필터로 동작하도록 설계된 경우의 주파수 특성을 나타낸다. 도 2 및 도 4a에 도시된 설계 파라메터들은 하기의 [표 2]와 같다.6 illustrates a frequency characteristic when a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention having a structure as shown in FIG. 4A is stacked in two layers and has a predetermined cutoff bandwidth and is designed to operate as a band cutoff filter. Indicates. Design parameters shown in FIGS. 2 and 4A are shown in Table 2 below.
상기 [표 2]에서, 파라메터 "Sc"는 상기 도 4a의 제3 도체(41)의 패턴에 대한 제1 도체(31)의 패턴의 스케일 팩터를 의미한다. 즉, 제1 도체(31)의 패턴의 두께를 제외한 크기는 제3 도체(41)의 패턴의 크기에 "Sc"를 곱한 것과 같다. In Table 2, the parameter "Sc" means the scale factor of the pattern of the
도 6에 도시된 바와 같이, 적층구조일 경우 대역 차단 필터로 동작하는 본 발명에 따른 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 주파수 특성에서 대략 1.4GHz~1.9GHz에 해당하는 400MHz 대역폭은 투과 계수가 -20dB 인 필터링 대역폭으로 볼 수 있다. 이러한 필터링 대역폭은 스케일 팩터 "Sc", 패턴 사이의 두께(도 4a에서 , 도 4b에서 , ), 그리고 전체 패턴의 길이(도 2의 루프(12)의 길이) 및 사용된 유전체의 유전율 등에 의해 결정된다. As shown in FIG. 6, the 400 MHz bandwidth corresponding to approximately 1.4 GHz to 1.9 GHz is a transmission coefficient in the frequency characteristic of a single frequency band transmission / blocking FSS spatial filter according to the present invention, which operates as a band cut filter in the case of a stacked structure. It can be seen that the filtering bandwidth is -20dB. This filtering bandwidth is called the scale factor "Sc", the thickness between the patterns (in Figure 4A , In FIG. 4B , And the length of the entire pattern (the length of the
상기 단일 주파수 대역 투과/차단용 FSS 공간 필터의 단위셀(11)은 공간 채움 곡선(spare-filling curve) 원리를 이용하여 기하학적으로 구현 가능하다(도 7a 내지 7c 참조). The
도 7a 내지 7c는 공간 채움 곡선(spare-filling curve) 원리를 이용하여 단위셀의 기하학적 구조를 점진적으로 복잡하게 구현한 것이다. 단, 도 7c는 상기 도 2에서 보인 단위셀 구조와 동일한 형상을 나타낸 것이다. 7A to 7C illustrate a progressively complex implementation of unit cell geometry using a spar-filling curve principle. 7C shows the same shape as the unit cell structure shown in FIG. 2.
아울러, 최소한의 면적을 차지하게 끔, 도 7c의 단위셀 구조 보다 복잡한 형태로 변형 가능함에 유의하여야 한다. In addition, it should be noted that it can be modified into a more complicated form than the unit cell structure of FIG. 7C to occupy a minimum area.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은, FSS에 루프 구조를 적용시켜 면적을 줄이고, FSS를 구성하는 루프, 유전체, 도체 등의 기하학적 길이와 두께, 재질, 및 단위셀의 층 수를 조절함으로써 요구되는 필터링 대상 주파수 대역에 대하여 필터링이 가능하도록 하고, 요구되는 필터링 대상 주파수를 중심으로 일정한 주파수 대역폭을 갖도록 하여, 효율적인 공간사용을 바탕으로 종래의 FSS 필터와 비교하여 좁은 면적의 공간에서도 우수한 필터링 성능을 가질 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by applying a loop structure to the FSS to reduce the area, the filtering target frequency required by adjusting the geometric length and thickness of the loop, dielectric, conductor, etc. constituting the FSS, the material, and the number of layers of the unit cell It is possible to filter the band and to have a constant frequency bandwidth centering on the required filtering target frequency, and to have excellent filtering performance in a small area compared to the conventional FSS filter based on efficient space use. There is.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
US9030373B2 (en) | 2011-10-07 | 2015-05-12 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Transparent film for reducing electromagnetic waves and method of manufacturing the same |
KR101504326B1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-03-19 | 공주대학교 산학협력단 | Frequency selective surfaces structure in multilayer printed circuit board |
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