KR20170139076A - 고 유전성 공진기를 가진 도파관 - Google Patents
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Abstract
본 개시 내용의 적어도 일부 태양은 전자기파를 전파시키기 위한 도파관을 특징으로 한다. 도파관은 베이스 재료, 및 패턴으로 배치되는 복수의 공진기를 포함하고, 복수의 공진기는 공진 주파수를 갖는다. 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖는다. 복수의 공진기 중 적어도 2개는 공진기 중 제1 공진기의 중심과 공진기 중 이웃한 제2 공진기의 중심 사이의 거리를 한정하는 격자 상수에 따라 이격된다.
Description
본 개시 내용은 고 유전성 공진기(high dielectric resonator)(들)를 사용하는 도파관(waveguide) 및 결합 장치(coupling device)에 관한 것이다.
본 개시 내용의 적어도 일부 태양은 2개의 송수신기(transceiver), 및 2개의 송수신기에 전자기적으로 결합되는, 전자기파(electromagnetic wave)를 전파시키기 위한 도파관을 포함하는 장치를 특징으로 한다. 도파관은 베이스 재료(base material), 및 패턴으로 배치되는 복수의 공진기를 포함하고, 복수의 공진기는 공진 주파수를 갖는다. 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율(relative permittivity)보다 큰 비유전율을 갖는다. 복수의 공진기 중 적어도 2개는 공진기 중 제1 공진기의 중심과 공진기 중 이웃한 제2 공진기의 중심 사이의 거리를 한정하는 격자 상수(lattice constant)에 따라 이격된다.
본 개시 내용의 적어도 일부 태양은 제1 송수신기와 제2 송수신기; 및 제1 송수신기와 제2 송수신기 사이에서 연장되고 제1 송수신기와 제2 송수신기에 결합되는 도파관을 형성하는 규칙적 어레이의 공진기를 포함하는 무선 통신 시스템(wireless communication system)을 특징으로 한다.
본 개시 내용의 적어도 일부 태양은 공진 주파수를 갖는 복수의 공진기를 포함하고, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료로 코팅되고, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖는, 전자기파를 전파시키기 위한 도파관을 특징으로 한다.
본 개시 내용의 적어도 일부 태양은 베이스 재료, 제1 세트의 유전성 공진기, 및 제2 세트의 유전성 공진기를 포함하는, 전자기파를 전파시키기 위한 도파관을 특징으로 한다. 제1 세트의 유전성 공진기 각각은 대체로 제1 크기를 갖는다. 제2 세트의 유전성 공진기 각각은 대체로 제1 크기보다 큰 제2 크기를 갖는다. 제1 세트의 유전성 공진기 및 제2 세트의 유전성 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖는다.
첨부 도면은 본 명세서에 포함되어 그의 일부를 구성하며, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 이점 및 원리를 설명한다. 도면에서,
도 1은 고 유전성 공진기를 가진 도파관을 포함하는 예시적인 시스템 또는 장치를 예시하는 블록 다이어그램.
도 2a는 HDR을 가진 도파관을 사용하는 통신 시스템의 일례의 개념적 다이어그램을 예시하고; 도 2b는 도 2a에 예시된 통신 시스템의 EM 진폭 플롯(amplitude plot)이며; 도 2c는 HDR이 있는 경우와 없는 경우의 도 2a에 예시된 통신 시스템의 비교 플롯을 도시하는 도면.
도 2d는 HDR을 가진 도파관을 사용하는 통신 시스템의 일례의 개념적 다이어그램을 예시하고; 도 2e는 도 2d에 예시된 통신 시스템의 EM 진폭 플롯이며; 도 2f는 HDR이 있는 경우와 없는 경우의 도 2d에 예시된 통신 시스템의 비교 플롯을 도시하는 도면.
도 3a 내지 도 3g는 HDR의 일부 예시적인 배열을 예시하는 도면.
도 4a 내지 도 4c는 HDR의 구조에 사용될 수 있는 다양한 형상을 예시하는 블록 다이어그램.
도 4d는 베이스 재료로 코팅된 구형(spherical) HDR의 예를 예시하는 블록 다이어그램.
도 5a는 HDR을 갖는 도파관을 사용하는 인체 통신망(body area network, "BAN")의 예를 예시하는 도면.
도 5b는 통신 시스템에 사용되는 도파관의 예를 예시하는 도면.
도 5c는 인클로저(enclosure)에 사용될 통신 시스템의 예를 예시하는 도면.
도 6은 차단 구조체(blocking structure)와 함께 사용될 통신 장치(600)의 일 실시예를 예시하는 블록 다이어그램.
도 7a 내지 도 7d는 결합 장치의 일부 예를 예시하는 도면.
도면에서, 유사한 도면 부호는 유사한 요소를 지시한다. 축척대로 도시된 것이 아닐 수 있는 전술된 도면이 본 개시 내용의 다양한 실시예를 제시하지만, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 언급된 바와 같이, 다른 실시예가 또한 고려된다. 모든 경우에, 본 개시 내용은 현재 개시되는 개시 내용을 명백한 제한으로서가 아니라 예시적인 실시예의 표현으로서 기술한다. 본 개시 내용의 범주 및 사상 내에 속하는 다수의 다른 변형 및 실시예가 당업자에 의해 고안될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 고 유전성 공진기를 가진 도파관을 포함하는 예시적인 시스템 또는 장치를 예시하는 블록 다이어그램.
도 2a는 HDR을 가진 도파관을 사용하는 통신 시스템의 일례의 개념적 다이어그램을 예시하고; 도 2b는 도 2a에 예시된 통신 시스템의 EM 진폭 플롯(amplitude plot)이며; 도 2c는 HDR이 있는 경우와 없는 경우의 도 2a에 예시된 통신 시스템의 비교 플롯을 도시하는 도면.
도 2d는 HDR을 가진 도파관을 사용하는 통신 시스템의 일례의 개념적 다이어그램을 예시하고; 도 2e는 도 2d에 예시된 통신 시스템의 EM 진폭 플롯이며; 도 2f는 HDR이 있는 경우와 없는 경우의 도 2d에 예시된 통신 시스템의 비교 플롯을 도시하는 도면.
도 3a 내지 도 3g는 HDR의 일부 예시적인 배열을 예시하는 도면.
도 4a 내지 도 4c는 HDR의 구조에 사용될 수 있는 다양한 형상을 예시하는 블록 다이어그램.
도 4d는 베이스 재료로 코팅된 구형(spherical) HDR의 예를 예시하는 블록 다이어그램.
도 5a는 HDR을 갖는 도파관을 사용하는 인체 통신망(body area network, "BAN")의 예를 예시하는 도면.
도 5b는 통신 시스템에 사용되는 도파관의 예를 예시하는 도면.
도 5c는 인클로저(enclosure)에 사용될 통신 시스템의 예를 예시하는 도면.
도 6은 차단 구조체(blocking structure)와 함께 사용될 통신 장치(600)의 일 실시예를 예시하는 블록 다이어그램.
도 7a 내지 도 7d는 결합 장치의 일부 예를 예시하는 도면.
도면에서, 유사한 도면 부호는 유사한 요소를 지시한다. 축척대로 도시된 것이 아닐 수 있는 전술된 도면이 본 개시 내용의 다양한 실시예를 제시하지만, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 언급된 바와 같이, 다른 실시예가 또한 고려된다. 모든 경우에, 본 개시 내용은 현재 개시되는 개시 내용을 명백한 제한으로서가 아니라 예시적인 실시예의 표현으로서 기술한다. 본 개시 내용의 범주 및 사상 내에 속하는 다수의 다른 변형 및 실시예가 당업자에 의해 고안될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양, 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 상기한 명세서 및 첨부된 청구범위에 기재된 수치 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하는 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 사용은 그 범위 내의 모든 수(예컨대, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함) 및 그 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는, 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 실시예를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 그의 의미에 "및/또는"을 포함하는 것으로 채용된다.
본 개시 내용의 적어도 일부 태양은 낮은 비유전율을 가진 베이스 재료 및 복수의 고 유전성 공진기(HDR)를 갖는 도파관에 관한 것이며, 여기서 HDR은 HDR들 사이에서의 에너지 전달을 허용하는 방식으로 이격된다. HDR은 특정 주파수에서 공진하도록 만들어지는 물체이고, 예를 들어 세라믹-유형 재료로 구성될 수 있다. HDR의 공진 주파수의 것의 또는 그 부근의 주파수를 갖는 전자기(electromagnetic, EM)파가 HDR을 통과할 때, 파의 에너지가 효율적으로 전달된다. HDR들 사이에서의 에너지 전달이 HDR의 공진으로 인한 EM파 에너지의 효율적인 그리고 낮은 손실의 전달과 조합하여 수행될 때, EM파는 초기에 수신되는 파의 파워 비(power ratio)의 3배를 초과하는 파워 비를 가질 수 있다. 일부 경우에, HDR은 베이스 재료 내에 배치된다. 일부 경우에, HDR은 베이스 재료로 코팅된다. 일부 실시예에서, 도파관은 제1 송수신기 및 제2 송수신기에 전자기적으로 결합되어, 신호가 제1 송수신기로부터 도파관을 통해 제2 송수신기로 또는 그 반대로 송신된 다음에 제1 및/또는 제2 송수신기로부터 무선으로 송신될 수 있게 한다. 일부 경우에, 도파관은 의류 상에 배치되거나 그것과 일체화될 수 있어, 의류가 인체 상에서의 신호 수집(signal collection)을 용이하게 하고/하거나 전파시킬 수 있게 한다. 일부 경우에, 제1 및/또는 제2 송수신기는 하나 이상의 센서에 전기적으로 결합되고, 센서 신호를 송신 또는 수신하도록 구성된다.
본 개시 내용의 적어도 일부 태양은 일정 파장 대역 내의 전자기파의 전파를 허용하지 않는 차단 구조체 상에 사용될 통신 장치 또는 시스템에 관한 것이다. 일부 경우에, 통신 시스템은 차단 구조체의 하나의 면에 근접하게 배치되는 제1 결합 장치, 차단 구조체 상에 배치되거나 그것과 일체화되는 도파관, 및 차단 구조체의 다른 면(예컨대, 반대편 면)에 근접하게 배치되는 제2 결합 장치를 포함할 수 있다. 도파관은 제1 결합 장치 및 제2 결합 장치에 전자기적으로 결합된다. 결합 장치는 효과적으로 EM파를 포착하고 EM파를 재방사(reradiate)할 수 있는 장치를 지칭한다. 예를 들어, 결합 장치는 유전체 렌즈(dielectric lens), 패치 안테나 어레이(patch antenna array), 야기 안테나(Yagi antenna), 메타물질 결합 요소(metamaterial coupling element) 등일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 결합 장치는 입사 EM파를 포착하고 EM파를 도파관을 통해 제2 결합 장치로 전파시킬 수 있으며, 제2 결합 장치는 대응하는 EM파를 재방사할 수 있다.
도 1은 본 개시 내용의 하나 이상의 기술에 따른, 고 유전성 공진기를 가진 도파관을 포함하는 예시적인 시스템 또는 장치를 예시하는 블록 다이어그램이다. 이러한 시스템(100)에서, 도파관(110)은 송수신기(130, 140)에 전자기적으로 결합된다. 도파관은 베이스 재료(115) 및 도파관(110) 전체에 걸쳐 패턴으로 분포되는 복수의 HDR(120)을 포함한다. 도파관(110)은 2개의 송수신기 중 하나로부터 신호를 수신하며, 이러한 신호는 HDR(120)을 통해 그리고 도파관(110)의 반대편 단부 내로 전파된다. 신호는 예를 들어 전자기파, 음향파 등일 수 있다. 일부 예에서, 신호는 60 ㎓ 밀리미터파 신호이다. 신호는 2개의 송수신기 중 하나를 통해 도파관(110)으로부터 출사한다. 예시된 예에서, 도파관은 2개의 송수신기와 결합되지만; 도파관은 3개 이상의 송수신기와 결합될 수 있다. 일부 경우에, 송수신기 중 하나 이상은 단지 송신기이다. 일부 경우에, 송수신기 중 하나 이상은 단지 수신기이다.
도파관(110)은 파를 안내하는 구조체이다. 도파관(110)은 일반적으로 신호를 하나의 차원(dimension)으로 이동하도록 구속한다. 파는 전형적으로 개방 공간 내에 있을 때 예를 들어 구면파(spherical wave)로서 다수의 방향으로 전파된다. 이러한 것이 일어날 때, 파는 이동되는 거리의 제곱에 비례하여 그의 파워를 상실한다. 이상적인 조건 하에서, 도파관이 파를 단일 방향으로만 이동하도록 수신하고 구속할 때, 파는 전파되는 동안 파워를 거의 또는 전혀 상실하지 않는다.
일부 실시예에서, 베이스 재료(115)는 예를 들어 테플론(Teflon)(등록상표), 석영 유리, 근청석, 붕규산 유리, 퍼플루오로알콕시, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 플루오르화 에틸렌 프로필렌 등과 같은 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 베이스 재료는 예를 들어 구리, 황동, 은, 알루미늄, 또는 낮은 벌크 저항률(bulk resistivity)을 갖는 다른 금속을 포함할 수 있다. 일례에서, 도파관(110)은 2.5 mm × 1.25 mm의 크기를 가지며, 비유전율 εr = 2.1 및 손실 탄젠트(loss tangent) = 0.0002를 갖는 테플론(등록상표)으로 제조되고, 이때 도파관(110)의 내부 벽 상에 1 mm 두께의 알루미늄 클래딩(cladding)이 있다.
도파관(110)은 예를 들어 테플론(등록상표)과 같은 낮은 비유전율 재료로 제조되는 구조체이다. 다른 예에서, 도파관(110)의 기재 부분(substrate portion)은 예를 들어 석영 유리, 근청석, 붕규산 유리, 퍼플루오로알콕시, 폴리에틸렌, 또는 플루오르화 에틸렌 프로필렌과 같은 재료로 제조될 수 있다. 일부 예에서, 도파관(110)은 사다리꼴 형상을 가지며, 이때 테이퍼 형성된 단부(tapered end)가 도파관(110)의 일 단부에 근접하게 위치된다. 일례에서, 도파관(110)은 길이가 46 cm이고 두께가 25.5 mm인 테플론(등록상표) 기재로 형성되며, 이때 HDR 구체(sphere)가 40의 비유전율, 8.5 mm의 반경, 25.5 mm의 격자 상수를 갖고, 이때 송수신기(130)와 도파관(110) 사이의 간격은 5 mm이다.
일부 실시예에서, 도파관(110)은 인접한 HDR들 사이의 격자 거리가 전파되도록 설계되는 전자기파의 파장보다 작도록 베이스 재료(115) 내에 배열되는 복수의 HDR(120)을 포함한다. 일부 실시예에서, 도파관(110)은 베이스 재료(115) 내에 어레이로 배열되는 복수의 HDR(120)을 포함한다. 일부 예에서, 이러한 어레이는 2차원 격자 어레이이다. 일부 경우에, 이러한 어레이는 규칙적 어레이이다. 규칙적 어레이는 예를 들어 인접한 HDR이 하나의 차원을 따라 대체로 동일한 거리를 갖도록 하는 주기적 어레이일 수 있다.
일부 예에서, HDR의 공진 주파수는 전자기파의 주파수와 정합하도록 선택된다. 일부 예에서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 밀리미터파 대역 내에 있다. 일례에서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 60 ㎓이다. 이들 HDR 각각은 이어서 3개의 동일하게 이격된 HDR의 단일 수직선 내에서 동일한 수직 배치를 갖는 각각의 HDR을 향해 파를 굴절시킬 수 있다. 큰 진폭으로 진동하는 정재파(standing wave)가 도파관(110) 내에 형성된다.
HDR(120)은 또한 특정 간격을 가진 다른 어레이로 배열될 수 있다. 예를 들어, HDR(120)은 사전결정된 간격을 갖고서 일렬로 배열된다. 일부 경우에, HDR은 3차원 어레이로 배열될 수 있다. 예를 들어, HDR은 원통형 형상, 적층된 매트릭스, 파이프 형상 등으로 배열될 수 있다. HDR(120)은 하나의 HDR의 공진이 임의의 주위 HDR에 에너지를 전달하는 방식으로 이격될 수 있다. 이러한 간격은 HDR(120)의 미 공진(Mie resonance) 및 시스템 효율에 관련된다. 간격은 시스템에서 임의의 전자기파의 파장을 고려함으로써 시스템 효율을 개선하도록 선택될 수 있다. 각각의 HDR(120)은 직경 및 격자 상수를 갖는다. 일부 예에서, 격자 상수 및 공진 주파수는 도파관 및 HDR의 비유전율에 적어도 부분적으로 기초하여 선택된다. 격자 상수는 하나의 HDR의 중심으로부터 이웃한 HDR의 중심까지의 거리이다. 일부 예에서, HDR(120)은 1 mm의 격자 상수를 가질 수 있다. 일부 예에서, 격자 상수는 전자기파의 파장보다 작다.
도파관(110) 내에서의 HDR(120)의 기하학적 배열을 특징짓기 위해 HDR의 직경과 HDR의 격자 상수의 비(직경 D/격자 상수 a)가 사용될 수 있다. 이러한 비는 베이스 재료와 HDR의 비유전율 차이(contrast)에 따라 달라질 수 있다. 일부 예에서, 공진기의 직경 대 격자 상수의 비는 1 미만이다. 일례에서, D는 0.7 mm일 수 있고, a는 1 mm일 수 있으며, 이때 비는 0.7이다. 이러한 비가 높을수록, 도파관의 결합 효율이 낮아진다. 일례에서, 도 1에 도시된 바와 같은 HDR(120)의 기하학적 배열에 대한 격자 상수의 최대 한계는 방출되는 파의 파장일 것이다. 격자 상수는 파장보다 작아야 하지만, 높은 효율을 위해, 격자 상수는 파장보다 훨씬 더 작아야 한다. 이들 파라미터의 상대 크기는 베이스 재료와 HDR의 비유전율 차이에 따라 달라질 수 있다. 격자 상수는 방출되는 파의 파장 내에서 원하는 성능을 달성하도록 선택될 수 있다. 일례에서, 격자 상수는 1 mm일 수 있고, 파장은 5 mm일 수 있는데, 즉 격자 상수가 파장의 1/5이다. 일반적으로, 파장(λ)은 공기 매질 내에서의 파장이다. 다른 유전체 재료가 매질에 사용되는 경우, 이러한 공식에 대한 파장은 λeff에 의해 대체되어야 하며, 이는 다음과 같다:
여기서, ε r은 매질 재료의 비유전율이다.
도파관(110)의 베이스 재료(115)와 HDR(120) 사이의 높은 비유전율 차이는 HDR(120)의 명확한 공진 모드에서의 여기(excitement)를 유발한다. 다시 말하면, HDR(120)이 형성되는 재료가 도파관(110)의 베이스 재료의 비유전율에 비해 높은 비유전율을 갖는다. 보다 높은 차이는 보다 높은 성능을 제공할 것이며, 따라서 HDR(120)의 비유전율은 HDR(120)의 공진 특성을 결정하는 데 있어서 중요한 파라미터이다. 낮은 차이는 HDR(120)에 대한 약한 공진을 생성할 수 있는데, 왜냐하면 에너지가 도파관(110)의 베이스 재료 내로 누출될 것이기 때문이다. 높은 차이는 완벽한 경계 조건(boundary condition)의 근사(approximation)를 제공하며, 이는 에너지가 도파관(110)의 베이스 재료 내로 거의 또는 전혀 누출되지 않음을 의미한다. 이러한 근사는 HDR(120)을 형성하는 재료가 도파관(110)의 베이스 재료(115)의 비유전율의 5 내지 10배 초과의 비유전율을 갖는 예에 대해 가정될 수 있다. 일부 경우에, HDR(120) 각각은 베이스 재료(115)의 비유전율의 적어도 5배인 비유전율을 갖는다. 일부 예에서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료(115)의 비유전율보다 적어도 2배 더 큰 비유전율을 갖는다. 다른 예에서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료(115)의 비유전율보다 적어도 10배 더 큰 비유전율을 갖는다. 주어진 공진 주파수에 대해, 비유전율이 높을수록, 유전성 공진기가 작아지고, 에너지가 유전성 공진기 내에 더욱 집중되게 된다. 일부 실시예에서, 복수의 공진기 각각은 20 초과의 비유전율을 갖는다. 일부 경우에, 복수의 공진기 각각은 50 초과의 비유전율을 갖는다. 일부 경우에, 복수의 공진기 각각은 100 초과의 비유전율을 갖는다. 일부 경우에, 복수의 공진기 각각은 200 내지 20,000 범위 내의 비유전율을 갖는다.
일부 실시예에서, HDR은 비유전율을 증가시키도록 처리될 수 있다. 예를 들어, HDR 중 적어도 하나가 열 처리된다. 다른 예로서, HDR 중 적어도 하나가 소결된다. 그러한 예에서, HDR 중 적어도 하나는 600℃ 초과의 온도에서 2 내지 4시간의 기간 동안 소결될 수 있다. 다른 경우에, HDR 중 적어도 하나는 900℃ 초과의 온도에서 2 내지 4시간의 기간 동안 소결될 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스 재료는 테플론(등록상표), 석영 유리, 근청석, 붕규산 유리, 퍼플루오로알콕시, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 플루오르화 에틸렌 프로필렌, 이들의 조합 등을 포함한다. 일부 경우에, 베이스 재료는 1 내지 20 범위 내의 비유전율을 갖는다. 일부 경우에, 베이스 재료는 1 내지 10 범위 내의 비유전율을 갖는다. 일부 경우에, 베이스 재료는 1 내지 7 범위 내의 비유전율을 갖는다. 일부 경우에, 베이스 재료는 1 내지 5 범위 내의 비유전율을 갖는다.
일부 예에서, 복수의 공진기는 세라믹 재료로 제조된다. HDR(120)은 예를 들어, 특히 예컨대 BaZnTa 산화물, BaZnCoNb 산화물, 지르코늄계 세라믹, 티타늄계 세라믹, 티탄산 바륨계 재료, 산화 티타늄계 재료, Y5V, 및 X7R 조성물을 포함하는, 다양한 세라믹 재료 중 임의의 것으로 제조될 수 있다. HDR(120)은 하나의 도핑된(doped) 또는 도핑되지 않은 티탄산 바륨(BaTiO3), 티탄산 바륨 스트론튬(BaSrTiO3), Y5V, 및 X7R 조성물, TiO2(이산화 티타늄), 티탄산 칼슘 구리(CaCu3Ti4O12), 티탄산 납 지르코늄(PbZr x Ti1- x O3), 티탄산 납(PbTiO3), 티탄산 납 마그네슘(PbMgTiO3), 니오브산 납 마그네슘-티탄산 납(Pb (Mg1/3Nb2/3)O3.-PbTiO3), 탄탈산 철 티타늄(FeTiTaO6), Li 및 Ti로 공동-도핑된 NiO(La 1.5 Sr0.5NiO4, Nd1.5 Sr0.5 NiO4), 및 이들의 조합 중 적어도 하나로 제조될 수 있다. 일례에서, HDR(120)은 40의 비유전율을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 도파관은 가요성이다. 예를 들어, 도파관은 실리콘 복합물의 베이스 재료 및 BaTiO3로 제조되는 HDR을 갖는다.
도 1에서 예시의 목적을 위해 구형인 것으로 예시되지만, 다른 예에서, HDR(120)은 다양한 상이한 형상으로 형성될 수 있다. 다른 예에서, HDR(120) 각각은 원통형 형상을 가질 수 있다. 또 다른 예에서, HDR(120) 각각은 입방체 또는 다른 평행육면체 형상을 가질 수 있다. 일부 예에서, HDR 각각은 직사각형 형상 또는 타원형 형상을 가질 수 있다. HDR(120)은 다른 기하학적 형상을 취할 수 있다. HDR(120)의 기능성은 도 4a 내지 도 4c에 관하여 더욱 상세히 후술되는 바와 같이, 형상에 따라 달라질 수 있다.
송수신기(130 및/또는 140)는 전자기파의 신호를 방출하는 장치일 수 있다. 송수신기(130 및/또는 140)는 또한 도파관(110)으로부터 파를 수신하는 장치일 수 있다. 파는 예를 들어 60 ㎓ 밀리미터파를 포함하는 무선-주파수 스펙트럼 내의 임의의 전자기파일 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 밀리미터파 범위 내에 있다. 일부 경우에, 복수의 공진기의 공진 주파수는 60 ㎓에 가깝다. 일부 경우에, 복수의 공진기의 공진 주파수는 적외선 주파수 범위 내에 있다. HDR 직경과 격자 상수가 위에 언급된 제약조건(constraint)을 따르는 한, 시스템(100)의 도파관(110)은 예를 들어 무선-주파수 스펙트럼의 대역 내의 임의의 파에 사용될 수 있다. 일부 예에서, 도파관(110)은 전자기 스펙트럼의 밀리미터파 대역에 유용할 수 있다. 일부 예에서, 도파관(110)은 예를 들어 범위가 10 ㎓ 내지 120 ㎓인 주파수의 신호와 함께 사용될 수 있다. 다른 예에서, 도파관(110)은 예를 들어 범위가 10 ㎓ 내지 300 ㎓인 주파수의 신호와 함께 사용될 수 있다.
HDR(120)을 갖는 도파관(110)은 예를 들어 인체 통신망, 인체 센서 네트워크(body sensor network), 60 ㎓ 통신(60 ㎓ communication), 지중 통신(underground communication) 등을 포함하는 다양한 시스템에 사용될 수 있다. 일부 예에서, 도 1의 도파관(110)과 같은 도파관은 기재 및 복수의 고 유전성 공진기를 포함하도록 형성될 수 있으며, 여기서 기재 내에서의 HDR의 배열은 HDR이 선택된 거리로 서로 이격되도록 형성 중에 제어된다. HDR들 사이의 거리, 즉 격자 상수는 도파관이 함께 사용될 전자기파 신호의 파장에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 격자 상수는 파장보다 훨씬 더 작을 수 있다. 일부 예에서, 도파관(110)의 형성 중에, 도파관(110)의 기재 재료는 다수의 부분으로 분할될 수 있다. HDR의 평면의 위치의 결정이 있는 경우에, 기재 재료는 세그먼트화(segmented)될 수 있다. 반-구형 홈이 각각의 HDR의 위치에서 기재 재료의 다수의 부분 내에 포함될 수 있다. 상이하게 형상화된 HDR을 가진 다른 예에서, 반-원통형 또는 반-직사각형 홈이 기재 재료 내에 포함될 수 있다. HDR은 이어서 기재 재료의 홈 내에 배치될 수 있다. 기재 재료의 다수의 부분은 이어서 HDR이 전체에 걸쳐 매립된 단일 도파관 구조체를 형성하도록 조합될 수 있다. 도 1이 도파관에 결합되는 2개의 송수신기를 갖는 통신 장치/시스템을 예시하지만, 당업자는 하나 이상의 도파관에 결합되는 다수의 송수신기를 가진 통신 장치/시스템을 쉽게 설계할 수 있다.
도 2a는 HDR을 가진 도파관을 사용하는 통신 시스템(200A)의 일례의 개념적 다이어그램을 예시하고; 도 2b는 통신 시스템(200A)의 EM 진폭 플롯이며; 도 2c는 HDR이 있는 경우와 없는 경우의 통신 시스템(200A)의 비교 플롯을 도시한다. 통신 시스템(200A)은 2개의 송수신기(230A, 240A)에 결합되는 폐루프 도파관(210A)을 포함하며, 여기서 송수신기(230A)는 도 2b에서 더욱 잘 볼 수 있다. 도파관(210A)은 베이스 재료(215A) 및 복수의 HDR(220A)을 포함한다. 송수신기(230A)는 2.4 ㎓ EM파 신호를 수신하고, 이러한 신호를 도파관(210A)을 통해 전파시킨다. 도 2b의 플롯이 보여주는 바와 같이, EM장 강도(EM field strength)는 송수신기(230A)에서 강하고, HDR(220A)을 따라 5.11 V/m보다 크게 유지된다. 도 2c에 예시된 바와 같이, 2.4 ㎓에서, 도 2a에 예시된 바와 같이 HDR을 갖는 도파관에 대한 S-파라미터는 -38.16 dB이고, HDR이 없는 도파관에 대한 S-파라미터는 -80.85 dB이며, 여기서 S-파라미터는 2개의 송수신기들 사이의 신호 관계를 기술한다.
도 2d는 HDR을 가진 도파관을 사용하는 통신 시스템(200D)의 일례의 개념적 다이어그램을 예시하고; 도 2e는 통신 시스템(200D)의 EM 진폭 플롯이며; 도 2f는 HDR이 있는 경우와 없는 경우의 통신 시스템(200D)의 비교 플롯을 도시한다. 통신 시스템(200D)은 2개의 송수신기(230D, 240D)에 결합되는 "L" 형상 도파관(210D)을 포함한다. 도파관(210D)은 베이스 재료(215D) 및 복수의 HDR(220D)을 포함한다. 송수신기(240D)는 2.4 ㎓ EM파 신호를 수신하고, 이러한 신호를 도파관(210D)을 통해 전파시킨다. 도 2d의 플롯이 보여주는 바와 같이, EM장 강도는 송수신기(240D)에서 강하고, HDR(220A)을 따라 5.11 V/m보다 크게 유지된다. 도 2f에 예시된 바와 같이, 2.4 ㎓에서, 도 2c에 예시된 바와 같이 HDR을 갖는 도파관에 대한 S-파라미터는 -29.68 dB이고, HDR이 없는 도파관에 대한 S-파라미터는 -45.38 dB이다.
도 3a 내지 도 3g는 HDR의 일부 예시적인 배열을 예시한다. 도면은 HDR을 나타내기 위해 원을 사용하지만; 각각의 HDR은 본 명세서에 기술된 HDR의 임의의 구성을 사용할 수 있다. 도 3a는 어레이로 배치되는 복수의 HDR(310A)을 갖는 도파관(300A)의 일례를 예시하며, 여기서 어레이는 각각의 열들 사이에서 대체로 동일한 정렬을 갖는다. 일부 경우에, 2개의 인접한 열 내의 4개의 인접한 HDR이 직사각형 형상(315A)을 형성한다. 일부 경우에, 315A는 대체로 정사각형인데, 즉 2개의 인접한 열들 사이의 거리가 하나의 열 내의 2개의 인접한 HDR들 사이의 거리와 동일한 거리이다. 일부 실시예에서, 하나의 열 내의 인접한 HDR은 대체로 동일한 간격을 갖는다. 일부 실시예에서, 인접한 HDR들 사이의 원하는 간격이 S인 하나의 열에 대해, 하나의 열 내의 임의의 2개의 인접한 HDR들 사이의 거리는 S*(1±40%) 범위 내에 있다. 도 3b는 어레이로 배치되는 복수의 HDR(310B)을 갖는 도파관(300B)의 다른 예를 예시하며, 여기서 어레이는 2개의 인접한 열들 사이에서 상이한 정렬을 갖는다. 일부 경우에, 2개의 인접한 열 내의 4개의 인접한 HDR이 평행사변형(315B)을 형성한다. 일부 경우에, 하나 걸러 2개의 열 내의 4개의 HDR이 직사각형 형상(317B)을 형성한다. 일부 경우에, 모든 2개의 인접한 열이 대체로 동일한 거리를 갖는다.
도 3c는 어레이로 배치되는 복수의 HDR(310C)을 갖는 도파관(300C)의 일례를 예시하며, 여기서 어레이는 2개의 인접한 열들 사이에서 상이한 정렬을 갖는다. 일부 경우에, 3개의 인접한 열 내의 4개의 인접한 HDR이 정사각형(315C)을 형성한다. 일부 다른 경우에, 하나의 열 내의 2개의 인접한 HDR들 사이의 거리는 2개의 열들 사이에서의 2개의 인접한 HDR들 사이의 거리와 대체로 동일하다. 일부 경우에, 하나 걸러 2개의 열 내의 4개의 HDR이 직사각형 형상(317C)을 형성한다. 일부 경우에, 직사각형 형상(317C)은 정사각형이다.
도 3d는 패턴으로 배치되는 복수의 HDR(310D)을 갖는 도파관(300D)의 일례를 예시하며, 여기서 HDR은 다양한 크기 및/또는 형상을 갖는다. 일부 경우에, 적어도 2개의 HDR이 서로 상이한 크기 및/또는 형상을 갖는다. 일부 경우에, 제1 세트의 HDR이 제2 세트의 HDR의 크기 및/또는 형상과 상이한 크기 및/또는 형상을 갖는다. 일부 경우에, 제1 세트의 HDR이 제2 세트의 HDR에 사용되는 재료의 제2 비유전율과 상이한 제1 비유전율을 갖는 재료로 형성된다. 각각의 크기, 형상, 및/또는 재료의 HDR의 세트의 패턴은 본 명세서에 기술된 패턴, 예를 들어 도 3a 내지 도 3c에 예시된 패턴 중 임의의 패턴을 사용할 수 있다. 도 3d에 예시된 예에서, 2개의 인접한 열 내의 4개의 인접한 HDR이 직사각형 형상(315D)을 형성한다. 도 3e는 인접한 HDR의 거리가 전파될 EM파의 파장보다 작도록 제어된 방식으로 배치되는 복수의 HDR(310D)을 갖는 도파관(300D)의 예를 예시한다. 일부 경우에, HDR(310D)은 대체로 동일한 크기, 형상, 및/또는 재료를 갖는다. 일부 다른 경우에, HDR(310D)은 상이한 크기, 형상, 및/또는 재료를 가질 수 있다. 그러한 경우에, HDR은 동일한 세트 내의 인접한 HDR의 거리가 전파될 EM파의 파장보다 작은 방식으로 배치된다. 도 3d 및 도 3e에 예시된 바와 같은 일부 경우에, 상이한 크기 및/또는 형상의 HDR이 상이한 파장 범위 내의 EM파를 전파시킬 수 있다. 예를 들어, 40의 비유전율을 가진 재료를 사용하여, 0.68 mm 직경의 작은 HDR이 60 ㎓ 범위 내의 EM파를 전파시키고; 7 mm 직경의 중간 HDR이 5.8 ㎓ 범위 내의 EM파를 전파시키며; 17 mm 직경의 큰 HDR이 2.4 ㎓ 범위 내의 EM파를 전파시킨다.
일부 실시예에서, 도파관 내의 HDR은 각각의 세트의 HDR이 별개의 비유전율을 갖고 특정 파장 범위의 EM파를 전파시킬 수 있도록 상이한 유전체 재료로 제조되는 별개의 세트의 HDR을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 도파관은 제1 비유전율을 갖는 제1 세트의 HDR 및 제1 비유전율과 상이한 제2 비유전율을 갖는 제2 세트의 HDR을 포함한다. 일부 구성에서, 제1 세트의 HDR은 제1 패턴으로 배치되고, 제2 세트의 HDR은 제2 패턴으로 배치되며, 여기서 제2 패턴은 제1 패턴과 동일하거나 제1 패턴과 상이할 수 있다. 도 3d에 예시된 바와 같은 일부 구성에서, 각각의 세트의 HDR은 규칙적 패턴으로 배치된다. 도 3e에 예시된 바와 같은 일부 구성에서, 각각의 세트의 HDR은 인접한 HDR의 거리가 전파될 EM파의 파장보다 작도록 제어된 방식으로 배치된다.
도 3f는 하나의 열의 HDR(310F)을 갖는 도파관(300F)의 예를 예시한다. 인접한 HDR(310F)은 예시된 바와 같이 대체로 동일한 거리를 가질 수 있다. 일부 다른 경우에, 인접한 HDR들(310F) 사이의 거리는 S*(1±40%) 범위 내에 있으며, 여기서 S는 인접한 HDR들(310F) 사이의 원하는 거리이다. 일부 경우에, HDR(310F)은 인접한 HDR의 거리가 전파될 EM파의 파장보다 작도록 제어 방식으로 배치된다. 일부 구현예에서, 도파관(300F)은 부착 장치, 예를 들어 접착 스트립, 접착 세그먼트, 후크 또는 루프 체결구(들) 등을 포함할 수 있다.
도 3g는 적층된 도파관(300G)의 예를 예시한다. 도파관(300G)은 3개의 섹션(301G, 302G, 303G)을 갖는다. 각각의 섹션(301G, 302G, 또는 303G)은 복수의 HDR(310G)을 포함한다. 각각의 섹션(301G, 302G, 또는 303G)은 도 3a 내지 도 3f에 예시된 임의의 패턴으로 배치되는 HDR(310G)을 가질 수 있다. 예시된 예에서, HDR(310G)은 각각의 섹션에 대해 하나의 열로 배치된다. 2개의 인접한 섹션이 중첩 섹션(315D)을 가지며, 이러한 중첩 섹션은 섹션을 가로지르는 EM파 전파를 허용하기 위해 적어도 2개의 HDR을 포함한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 개시 내용의 하나 이상의 기술에 따른, HDR의 구조에 사용될 수 있는 다양한 형상을 예시하는 블록 다이어그램이다. 도 4a는 본 개시 내용의 하나 이상의 기술에 따른, 구형 HDR의 예를 예시한다. 구형 HDR(80)은 예를 들어 BaZnTa 산화물, BaZnCoNb 산화물, Zr계 세라믹, 티타늄계 세라믹, 티탄산 바륨계 재료, 산화 티타늄계 재료, Y5V, 및 X7R 조성물 등을 포함하는 다양한 세라믹 재료로 제조될 수 있다. 도 6b 및 도 6c의 HDR(82, 84)은 유사한 재료로 제조될 수 있다. 구형 HDR(80)은 대칭이며, 따라서 안테나 및 방출되는 파의 입사각이 전체적으로 시스템에 영향을 미치지 않는다. HDR 구체(80)의 비유전율은 공진 주파수에 직접 관련된다. 예를 들어, 동일한 공진 주파수에서, HDR 구체(80)의 크기는 보다 높은 비유전율 재료를 사용함으로써 감소될 수 있다. HDR 구체(80)에 대한 TM 공진 주파수는 모드 S 및 극 n에 대해 하기 공식을 사용하여 계산될 수 있다:
HDR 구체(80)에 대한 TE 공진 주파수는 모드 S 및 극 n에 대해 하기 공식을 사용하여 계산될 수 있다:
여기서, a는 원통형 공진기의 반경이다.
도 4b는 본 개시 내용의 하나 이상의 기술에 따른, 원통형 HDR의 예를 예시하는 블록 다이어그램이다. 원통형 HDR(82)은 모든 축을 중심으로 대칭이 아니다. 이와 같이, 원통형 HDR(82)에 대한 안테나 및 방출되는 파의 입사각은, 도 4a의 대칭 구형 HDR(80)과 대조적으로, 입사각에 따라, 파가 원통형 HDR(82)을 통과함에 따라 파에 대한 편파(polarization)의 효과를 가질 수 있다. 격리된 원통형 HDR(82)에 대한 TE01 n 모드의 근사 공진 주파수는 하기 공식을 사용하여 계산될 수 있다:
여기서, a는 원통형 공진기의 반경이고, L은 그의 길이이다. a 및 L 둘 모두는 밀리미터 단위이다. 공진 주파수 f ㎓ 는 기가헤르츠 단위이다. 이러한 공식은 범위: 0.5 < a/L < 2 및 30 < ε r < 50 내에서 약 2%까지 정확하다.
도 4c는 본 개시 내용의 하나 이상의 기술에 따른, 입방체형 HDR의 예를 예시하는 블록 다이어그램이다. 입방체형 HDR(84)은 모든 축을 중심으로 대칭이 아니다. 이와 같이, 원통형 HDR(82)에 대한 안테나 및 방출되는 파의 입사각은, 도 4a의 대칭 구형 HDR(80)과 대조적으로, 파가 입방체형 HDR(84)을 통과함에 따라 파에 대한 편파의 효과를 가질 수 있다. 근사적으로, 입방체형 HDR(84)에 대한 최저 공진 주파수는 다음과 같다:
여기서, a는 입방체 변 길이이고, c는 공기 중에서의 광 속도이다.
도 4d는 베이스 재료(90)로 코팅된 구형 HDR(88)의 예를 예시하는 블록 다이어그램이다. 이는 HDR들 사이의 간격을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 일부 경우에, 이는 HDR의 어레이의 규칙적 격자 상수를 제어하기 위해 제조 절차에 사용될 수 있다. 예를 들어, 구형 HDR(88)은 4.25 mm와 같은 베이스 재료(90)의 코팅 두께를 갖고서 17 mm의 직경을 갖는다.
도 5a는 HDR을 갖는 도파관(510A)을 사용하는 인체 통신망("BAN")(500A)의 예를 예시한다. 도파관(510A)은 본 명세서에 기술된 구성 중 임의의 구성을 사용할 수 있다. 이 예에 예시된 바와 같이, 도파관(510A)은 의류(520A) 상에 배치되거나 그것과 일체화된다. 일부 경우에, 도파관(510A)은 의류(520A)에 부착될 수 있는 테이프 스트립의 형태일 수 있다. 일부 다른 경우에, 도파관(510A)은 의류(520A)의 일체화된 부분이다. 일부 경우에, BAN(500A)은 수개의 소형화된 인체 센서 유닛(body sensor unit, "BSU")(530A)을 포함한다. BSU(530A)는 예를 들어 혈압 센서, 인슐린 펌프 센서, ECG 센서, EMG 센서, 동작 센서 등을 포함할 수 있다. BSU(530A)는 도파관(510A)에 전기적으로 결합된다. "전기적으로 결합된"은 전기적으로 연결되거나 무선으로 연결되는 것을 지칭한다. 일부 경우에, BAN(500A)은 개인의 주위 환경, 예를 들어 헬멧, 방탄복(body armor), 사용 중인 장비 등에 적용되는 센서와 함께 사용될 수 있다.
일부 경우에, BSU(530A)의 하나 이상의 구성요소가 도파관(510A)에 전자기적으로 결합되는 송수신기(예시되지 않음)와 일체화된다. 일부 경우에, BSU(530A)의 하나 이상의 구성요소가 의류(520A) 상에 배치된다. 일부 경우에, BSU(530A)의 하나 이상의 구성요소가 인체 상에 배치되고, 송수신기 또는 도파관(510A)에 전자기적으로 결합된다. BSU(530A)는 도파관(510A)을 통해 제어 유닛(540A)과 무선으로 통신할 수 있다. 제어 유닛(540A)은 또한 셀룰러 네트워크(cellular network)(550A) 또는 무선 네트워크(560A)를 통해 통신할 수 있다.
도 5b는 통신 시스템(500B)에 사용되는 도파관(510B)의 예를 예시한다. 통신 시스템(500B)은 EM파를 전파시키는 2개의 통신 구성요소(520B, 530B)를 포함한다. 예를 들어, 구성요소(520B 및/또는 530B)는 유전성 공진기를 포함한다. 다른 예로서, 유전성 공진기가 구성요소(520B 및/또는 530B)의 표면 상에 배치된다. 통신 시스템(500B)은 또한, 2개의 구성요소들(520B, 530B) 사이에 배치되고 하나의 구성요소로부터 다른 하나의 구성요소로 EM파를 전파시킬 수 있는 도파관(510B)을 포함한다. 도파관(510B)은 본 명세서에 기술된 구성 중 임의의 구성을 사용할 수 있다.
도 5c는 인클로저(540C), 예를 들어 차량에 사용될 통신 시스템(500C)의 예를 예시한다. 통신 시스템(500C)은 인클로저(540C) 내에 위치되는 송수신기(520C), 인클로저(540C)의 외부에 또는 EM파 공기 전파를 허용하는 위치에 위치되는 송수신기(530C), 및 송수신기(520C, 530C)와 전자기적으로 결합되는 도파관(510C)을 포함한다. EM파 전파를 중단시키는 인클로저의 예에서, 통신 시스템(500C)은 EM파로 전달되는 신호의 인클로저 내외로의 양방향 또는 단방향 통신을 허용한다. 도파관(510C)은 본 명세서에 기술된 구성 중 임의의 구성을 사용할 수 있다.
도 6은 차단 구조체(650)와 함께 사용될 통신 장치(600)의 일 실시예를 예시하는 블록 다이어그램을 예시한다. 차단 구조체는 소정 파장 내의 무선 신호의 상당한 손실 또는 중단을 유발할 구조체를 지칭한다. 차단 구조체는 송신되는 무선 신호의 반사 및 굴절을 유발하여 신호 손실을 야기할 수 있다. 예를 들어, 차단 구조체는 예컨대 금속을 가진 콘크리트 벽, 금속 피막 유리(metalized glass), 납 함유 유리, 금속 벽 등일 수 있다. 일부 경우에, 통신 장치(600)는 일 단부 상에서(예컨대, 벽 앞에서) 무선 신호를 포착하고 이 신호를 사전한정된 방식으로(예컨대, 벽 주위로) 안내하며 이 무선 신호를 다른 단부(예컨대, 벽의 후면) 상에서 재-송신할 수 있는 수동 장치(passive device)이다. 통신 장치(600)는 제1 수동 결합 장치(passive coupling device)(610), 제2 수동 결합 장치(620), 및 도파관(630)을 포함한다. 도파관(630)은 본 명세서에 기술된 임의의 도파관 구성을 사용할 수 있다.
차단 구조체(650)는 제1 면(651) 및 제2 면(652)을 갖는다. 일부 경우에, 제1 면(651)은 제2 면(652)에 인접한다. 일부 경우에, 제1 면(651)은 제2 면(652)의 반대편에 있다. 일부 경우에, 제1 결합 장치는 차단 구조체의 제1 면에 근접하게 배치되고, 입사 전자기파(615) - 또는 무선 신호로 지칭됨 - 를 포착하도록 구성된다. 제2 결합 장치(620)는 차단 구조체의 제2 면에 근접하게 배치된다. 도파관(630)은 제1 및 제2 결합 장치(610, 620)에 전자기적으로 결합되고, 차단 구조체(650) 주위에 배치된다. 일부 경우에, 도파관(630)은 제1 및 제2 결합 장치(610, 620)와 정합되는 공진 주파수를 갖는다. 도파관(630)은 제1 결합 장치(610)에 의해 포착되는 전자기파(615)를 제2 결합 장치를 향해 전파시키도록 구성된다. 제2 결합 장치(620)는 입사 전자기파(615)에 대응하는 전자기파(625)를 송신하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 전자기파는, 제2 결합 장치(620)가 입사 전자기파를 포착하고 전자기파를 도파관(630) 내로 결합시킬 수 있으며, 도파관(630)이 전자기파를 제1 결합 장치(610)를 향해 전파시키고, 제1 결합 장치(610)가 전자기파를 송신할 수 있도록, 반대 방향으로 전파될 수 있다.
일부 실시예에서, 2개의 결합 장치(610, 620) 중 적어도 하나는 소정 범위의 파장 내의 EM파를 포착하도록 설계되는 수동 EM 수집기(passive EM collector)이다. 결합 장치는 예를 들어 유전체 렌즈, 패치 안테나, 야기 안테나, 메타물질 결합 요소 등일 수 있다. 일부 경우에, 결합 장치는 적어도 1의 이득(gain)을 갖는다. 일부 경우에, 결합 장치는 1.5 내지 3 범위 내의 이득을 갖는다. 일부 경우에, 결합 장치는 적어도 1의 이득을 갖는다. 일부 경우에, 예를 들어 단지 특정 소스(source)로부터의 에너지를 결합시키거나 다른 각도 또는 간섭원(interferer)과 같은 소스로부터의 에너지를 차단하도록 방향성(directivity)이 요구되는 경우, 결합 장치는 적어도 10 내지 30의 이득을 가질 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 결합 장치의 일부 예를 예시한다. 도 7a에서, 결합 장치(710A)는 유전체 렌즈이다. 통신 장치(700A)는 결합 장치(710A) 및 결합 장치(710A)에 전자기적으로 결합되는 도파관(730)을 포함한다. 결합 장치(710A)는 차단 구조체(750)의 하나의 면에 근접하게 배치된다. 유전체 렌즈(710A)는 주위 환경으로부터 전자기파를 수집하고 이 전자기파를 도파관(730)에 결합시킬 수 있다. 도 7b에서, 결합 장치(710B)는 패치 안테나이다. 통신 장치(700B)는 결합 장치(710B) 및 결합 장치(710B)에 전자기적으로 결합되는 도파관(730)을 포함한다. 결합 장치(710B)는 차단 구조체(750)의 하나의 면에 근접하게 배치된다. 예시된 예에서, 패치 안테나(710B)는 주위 환경으로부터 전자기파를 수집할 수 있는 패치 안테나 어레이(712B), 전자기파를 송신하기 위한 급전 네트워크(feeding network)(714B), 전자기파를 도파관(730)에 결합시키는 이차 패치(secondary patch)(716B), 및 접지(ground)(718B)를 포함한다.
도 7c에서, 결합 장치(710C)는 야기 안테나이다. 통신 장치(700C)는 결합 장치(710C) 및 결합 장치(710C)에 전자기적으로 결합되는 도파관(730)을 포함한다. 결합 장치(710C)는 차단 구조체(750)의 하나의 면에 근접하게 배치된다. 예시된 예에서, 야기 안테나(710C)는 주위 환경으로부터 전자기파를 수집할 수 있는 도파기(director)(712C), 접지면/반사기(716C), 지지체(718C), 및 전자기파를 도파관(730)에 결합시키는 패치(714C)를 포함한다. 지지체(718C)는 비-전도성 재료로 형성될 수 있다.
도 7d는 결합 장치(710D)의 일례를 예시한다. 결합 장치(710D)는 상부 층(712D) 및 접지 요소(720D)를 포함하는 메타물질 결합 요소이다. 상부 층(712D)은 도파관(730)의 하나의 면 상에 배치되고, 접지 요소(720D)는 도파관(730)의 반대편 면 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 상부 층(712D)은 고체 금속으로 형성될 수 있다. 상부 층(712D)은 그 상에 배치되는 복수의 링 요소(ring element)(715D)를 포함한다. 일부 실시예에서, 링 요소(715D)는 임의의 유전체 기재 상에, 또는 도파관(730)의 표면 상에 직접 배치될 수 있다. 링 요소(715D)는 예를 들어 구리, 은, 금 등과 같은 전도성 재료로 제조될 수 있다. 일부 경우에, 링 요소는 상부 층(712D) 상에 인쇄될 수 있다. 일부 경우에, 접지 요소(720D)는 고체 금속 접지면일 수 있다. 일부 경우에, 접지 요소(720D)는 상부 층(712D)과 동일한 패턴의 링 요소(715D)(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 일부 경우에, 상부 층(712D)은 전도성 층을 포함할 수 있으며, 이때 전도성 층은 링 요소(715D)에서 에칭된다.
예시적인
실시예
항목 A1.
2개의 송수신기,
2개의 송수신기에 전자기적으로 결합되는, 전자기파를 전파시키기 위한 도파관 - 도파관은 베이스 재료 및 패턴으로 배치되는 복수의 공진기를 포함하고, 복수의 공진기는 공진 주파수를 가짐 - 을 포함하고,
복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖고,
복수의 공진기 중 적어도 2개는 공진기 중 제1 공진기의 중심과 공진기 중 이웃한 제2 공진기의 중심 사이의 거리를 한정하는 격자 상수에 따라 이격되는, 장치.
항목 A2. 항목 A1의 장치로서, 기재를 추가로 포함하고, 도파관은 기재 상에 배치되거나 기재와 일체화되는, 장치.
항목 A3. 항목 A2의 장치로서, 2개의 송수신기는 기재 상에 배치되는, 장치.
항목 A4. 항목 A1 내지 항목 A3 중 어느 한 항목의 장치로서, 도파관은 가요성인, 장치.
항목 A5. 항목 A1 내지 항목 A4 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기는 베이스 재료 내에 또는 베이스 재료 상에 배치되는, 장치.
항목 A6. 항목 A1 내지 항목 A5 중 어느 한 항목의 장치로서, 베이스 재료는 복수의 공진기 중 적어도 일부 상에 코팅되는, 장치.
항목 A7. 항목 A1 내지 항목 A6 중 어느 한 항목의 장치로서, 2개의 송수신기 중 적어도 하나는 송신기인, 장치.
항목 A8. 항목 A1 내지 항목 A7 중 어느 한 항목의 장치로서,
2개의 송수신기 중 제1 송수신기에 전기적으로 결합되고 제1 감지 신호를 생성하도록 구성되는 제1 센서를 추가로 포함하는, 장치.
항목 A9. 항목 A8의 장치로서, 제1 송수신기는 제1 감지 신호를 도파관을 통해 제2 송수신기로 송신하도록 구성되는, 장치.
항목 A10. 항목 A8의 장치로서, 2개의 송수신기 중 제2 송수신기에 전기적으로 결합되는 제2 센서를 추가로 포함하는, 장치.
항목 A11. 항목 A1 내지 항목 A10 중 어느 한 항목의 장치로서, 격자 상수는 전자기파의 파장보다 작은, 장치.
항목 A12. 항목 A1 내지 항목 A11 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 전자기파의 주파수에 적어도 부분적으로 기초하여 선택되는, 장치.
항목 A13. 항목 A1 내지 항목 A12 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 전자기파의 주파수와 정합하도록 선택되는, 장치.
항목 A14. 항목 A1 내지 항목 A13 중 어느 한 항목의 장치로서, 공진기의 직경 대 격자 상수의 비는 1 미만인, 장치.
항목 A15. 항목 A1 내지 항목 A14 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율의 적어도 5배인 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A16. 항목 A1 내지 항목 A15 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율의 적어도 10배인 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A17. 항목 A1 내지 항목 A16 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 밀리미터파 범위 내에 있는, 장치.
항목 A18. 항목 A1 내지 항목 A17 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 60 ㎓에 가까운, 장치.
항목 A19. 항목 A1 내지 항목 A18 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 적외선 주파수 범위 내에 있는, 장치.
항목 A20. 항목 A1 내지 항목 A19 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기는 세라믹 재료로 제조되는, 장치.
항목 A21. 항목 A1 내지 항목 A20 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 10 초과의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A22. 항목 A1 내지 항목 A21 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 20 초과의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A23. 항목 A1 내지 항목 A22 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 50 초과의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A24. 항목 A1 내지 항목 A23 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 100 초과의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A25. 항목 A1 내지 항목 A24 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 200 내지 20,000 범위 내의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A26. 항목 A1 내지 항목 A25 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기는 하나의 도핑된 또는 도핑되지 않은 티탄산 바륨(BaTiO3), 티탄산 바륨 스트론튬(BaSrTiO3), Y5V, 및 X7R 조성물, TiO2(이산화 티타늄), 티탄산 칼슘 구리(CaCu3Ti4O12), 티탄산 납 지르코늄(PbZr x Ti1- x O3), 티탄산 납(PbTiO3), 티탄산 납 마그네슘(PbMgTiO3), 니오브산 납 마그네슘-티탄산 납(Pb (Mg1/3Nb2/3)O3.-PbTiO3), 탄탈산 철 티타늄(FeTiTaO6), Li 및 Ti로 공동-도핑된 NiO(La 1.5 Sr0.5NiO4, Nd1.5 Sr0.5 NiO4), 및 이들의 조합으로 제조되는, 장치.
항목 A27. 항목 A1 내지 항목 A26 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 하나는 열 처리되는, 장치.
항목 A28. 항목 A1 내지 항목 A27 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 하나는 소결되는, 장치.
항목 A29. 항목 A28의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 하나는 600℃ 초과의 온도에서 2 내지 4시간의 기간 동안 소결되는, 장치.
항목 A30. 항목 A28의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 하나는 900℃ 초과의 온도에서 2 내지 4시간의 기간 동안 소결되는, 장치.
항목 A31. 항목 A4의 장치로서, 베이스 재료는 테플론(등록상표), 석영 유리, 근청석, 붕규산 유리, 퍼플루오로알콕시, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 및 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
항목 A32. 항목 A1 내지 항목 A31 중 어느 한 항목의 장치로서, 베이스 재료는 1 내지 20 범위 내의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A33. 항목 A1 내지 항목 A32 중 어느 한 항목의 장치로서, 베이스 재료는 1 내지 10 범위 내의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A34. 항목 A1 내지 항목 A33 중 어느 한 항목의 장치로서, 베이스 재료는 1 내지 7 범위 내의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A35. 항목 A1 내지 항목 A34 중 어느 한 항목의 장치로서, 베이스 재료는 1 내지 5 범위 내의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 A36. 항목 A1 내지 항목 A35 중 어느 한 항목의 장치로서, 복수의 공진기는 구형 형상, 원통형 형상, 입방체 형상, 직사각형 형상, 또는 타원형 형상 중 하나를 갖고서 형성되는, 장치.
항목 A37. 항목 A1의 장치를 포함하는, 착용가능 장치(wearable device).
항목 A38. 항목 A37의 착용가능 장치로서, 하나 이상의 센서를 추가로 포함하고, 각각의 센서는 2개의 송수신기 중 각각의 송수신기와 관련되는, 착용가능 장치.
항목 A39. 항목 A38의 착용가능 장치로서, 송수신기가 2개 이상의 센서와 관련되는, 착용가능 장치.
항목 A40. 항목 A37 내지 항목 A39 중 어느 한 항목의 착용가능 장치로서, 착용가능 장치는 의류인, 착용가능 장치.
항목 A41.
제1 송수신기와 제2 송수신기; 및
제1 송수신기와 제2 송수신기 사이에서 연장되고 제1 송수신기와 제2 송수신기에 결합되는 도파관을 형성하는 규칙적 어레이의 공진기를 포함하는, 무선 통신 시스템.
항목 A42. 항목 A41의 무선 통신 시스템으로서, 도파관은 비-선형 부분(non-linear portion)을 포함하는, 무선 통신 시스템.
항목 A43. 전자기파를 전파시키기 위한 도파관으로서,
공진 주파수를 갖는 복수의 공진기를 포함하고,
복수의 공진기 각각은 베이스 재료로 코팅되고,
복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖는, 도파관.
항목 A44. 항목 A43의 도파관으로서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율의 적어도 5배인 비유전율을 갖는, 도파관.
항목 A45. 항목 A43 또는 항목 A44의 도파관으로서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율의 적어도 10배인 비유전율을 갖는, 도파관.
항목 A46. 항목 A43 내지 항목 A45 중 어느 한 항목의 도파관으로서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 전자기파의 주파수와 정합하도록 선택되는, 도파관.
항목 A47. 항목 A43 내지 항목 A46 중 어느 한 항목의 도파관으로서, 복수의 공진기는 구형 형상, 원통형 형상, 입방체 형상, 직사각형 형상, 또는 타원형 형상 중 하나를 갖고서 형성되는, 도파관.
항목 A48. 전자기파를 전파시키기 위한 도파관으로서,
베이스 재료,
각각 대체로 제1 크기를 갖는 제1 세트의 유전성 공진기, 및
각각 대체로 제1 크기보다 큰 제2 크기를 갖는 제2 세트의 유전성 공진기를 포함하고,
제1 세트의 유전성 공진기 및 제2 세트의 유전성 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖는, 도파관.
항목 B1. 전자기파를 차단 구조체 주위로 전파시키기 위한 통신 장치로서,
차단 구조체의 제1 면에 근접하게 배치되고 전자기파를 포착하도록 구성되는 수동 결합 장치,
차단 구조체의 제2 면에 근접하게 배치되는 송신기,
결합 장치와 송신기에 전자기적으로 결합되고 차단 구조체 주위에 배치되는 도파관 - 도파관은 결합 장치와 정합되는 공진 주파수를 갖고, 도파관은 결합 장치에 의해 포착되는 전자기파를 전파시키도록 구성됨 - 을 포함하고,
송신기는 전자기파를 재방사하도록 구성되는, 통신 장치.
항목 B2. 항목 B1의 장치로서, 결합 장치는 유전체 렌즈를 포함하는, 장치.
항목 B3. 항목 B1 또는 항목 B2의 장치로서, 결합 장치는 패치 안테나를 포함하는, 장치.
항목 B4. 항목 B1 내지 항목 B3 중 어느 한 항목의 장치로서, 결합 장치는 메타물질 결합 요소를 포함하는, 장치.
항목 B5. 항목 B1 내지 항목 B4 중 어느 한 항목의 장치로서, 도파관은 베이스 재료 및 복수의 공진기를 포함하는, 장치.
항목 B6. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기는 패턴으로 배치되는, 장치.
항목 B7. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기는 어레이로 배치되는, 장치.
항목 B8. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 2개는 공진기 중 제1 공진기의 중심과 공진기 중 이웃한 제2 공진기의 중심 사이의 거리를 한정하는 격자 상수에 따라 이격되는, 장치.
항목 B9. 항목 B7의 장치로서, 격자 상수는 전자기파의 파장보다 작은, 장치.
항목 B10. 항목 B1 내지 항목 B9 중 어느 한 항목의 장치로서, 결합 장치의 공진 주파수는 전자기파의 주파수와 정합하도록 선택되는, 장치.
항목 B11. 항목 B7의 장치로서, 공진기의 직경 대 격자 상수의 비는 1 미만인, 장치.
항목 B12. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기는 베이스 재료 내에 또는 베이스 재료 상에 배치되는, 장치.
항목 B13. 항목 B5의 장치로서, 베이스 재료는 복수의 공진기 중 적어도 일부 상에 코팅되는, 장치.
항목 B14. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 전자기파의 주파수에 적어도 부분적으로 기초하여 선택되는, 장치.
항목 B15. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 전자기파의 주파수와 정합하도록 선택되는, 장치.
항목 B16. 항목 B5의 장치로서, 공진기의 직경 대 격자 상수의 비는 1 미만인, 장치.
항목 B17. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율의 적어도 5배인 비유전율을 갖는, 장치.
항목 B18. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율의 적어도 10배인 비유전율을 갖는, 장치.
항목 B19. 항목 B1 내지 항목 B18 중 어느 한 항목의 장치로서, 도파관의 공진 주파수는 밀리미터파 대역 내에 있는, 장치.
항목 B20. 항목 B1 내지 항목 B19 중 어느 한 항목의 장치로서, 도파관의 공진 주파수는 4.8 ㎓에 가까운, 장치.
항목 B21. 항목 B1 내지 항목 B20 중 어느 한 항목의 장치로서, 도파관의 공진 주파수는 적외선 주파수 범위 내에 있는, 장치.
항목 B22. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기는 세라믹 재료로 제조되는, 장치.
항목 B23. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 20 초과의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 B24. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 100 초과의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 B25. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기 각각은 200 내지 20,000 범위 내의 비유전율을 갖는, 장치.
항목 B26. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기는 하나의 도핑된 또는 도핑되지 않은 티탄산 바륨(BaTiO3), 티탄산 바륨 스트론튬(BaSrTiO3), Y5V, 및 X7R 조성물, TiO2(이산화 티타늄), 티탄산 칼슘 구리(CaCu3Ti4O12), 티탄산 납 지르코늄(PbZr x Ti1- x O3), 티탄산 납(PbTiO3), 티탄산 납 마그네슘(PbMgTiO3), 니오브산 납 마그네슘-티탄산 납(Pb (Mg1/3Nb2/3)O3.-PbTiO3), 탄탈산 철 티타늄(FeTiTaO6), Li 및 Ti로 공동-도핑된 NiO(La 1.5 Sr0.5NiO4, Nd1.5 Sr0.5 NiO4), 및 이들의 조합으로 제조되는, 장치.
항목 B27. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 하나는 열 처리되는, 장치.
항목 B28. 항목 B5의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 하나는 소결되는, 장치.
항목 B29. 항목 B28의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 하나는 600℃ 초과의 온도에서 2 내지 4시간의 기간 동안 소결되는, 장치.
항목 B30. 항목 B28의 장치로서, 복수의 공진기 중 적어도 하나는 900℃ 초과의 온도에서 2 내지 4시간의 기간 동안 소결되는, 장치.
항목 B31. 항목 B5의 장치로서, 베이스 재료는 테플론(등록상표), 석영 유리, 근청석, 붕규산 유리, 퍼플루오로알콕시, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 및 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
항목 B32. 항목 B1 내지 항목 B31 중 어느 한 항목의 장치로서, 제2 면은 차단 구조체의 제1 면의 반대편에 있는, 장치.
본 발명은 전술된 특정 예 및 실시예로 제한되는 것으로 고려되지 않아야 하는데, 이는 그러한 실시예가 본 발명의 다양한 태양의 설명을 용이하게 하기 위해 상세히 기술되기 때문이다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그의 등가물에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주 내에 속하는 다양한 변형, 등가의 공정, 및 대안적인 장치를 포함하여, 본 발명의 모든 태양을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다.
Claims (17)
- 2개의 송수신기(transceiver), 및
2개의 송수신기에 전자기적으로 결합되는, 전자기파(electromagnetic wave)를 전파시키기 위한 도파관(waveguide) - 도파관은 베이스 재료(base material) 및 패턴으로 배치되는 복수의 공진기(resonator)를 포함하고, 복수의 공진기는 공진 주파수를 가짐 - 을 포함하고,
복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율(relative permittivity)보다 큰 비유전율을 갖고,
복수의 공진기 중 적어도 2개는 공진기 중 제1 공진기의 중심과 공진기 중 이웃한 제2 공진기의 중심 사이의 거리를 한정하는 격자 상수(lattice constant)에 따라 이격되는, 장치. - 제1항에 있어서,
기재(substrate)를 추가로 포함하고, 도파관은 기재 상에 배치되거나 기재와 일체화되는, 장치. - 제1항에 있어서, 도파관은 가요성인, 장치.
- 제1항에 있어서, 복수의 공진기는 베이스 재료 내에 또는 베이스 재료 상에 배치되는, 장치.
- 제1항에 있어서, 베이스 재료는 복수의 공진기 중 적어도 일부 상에 코팅되는, 장치.
- 제1항에 있어서,
2개의 송수신기 중 제1 송수신기에 전기적으로 결합되고 제1 감지 신호를 생성하도록 구성되는 제1 센서를 추가로 포함하는, 장치. - 제1항에 있어서, 격자 상수는 전자기파의 파장보다 작은, 장치.
- 제1항에 있어서, 복수의 공진기의 공진 주파수는 전자기파의 주파수에 적어도 부분적으로 기초하여 선택되는, 장치.
- 제1항에 있어서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율의 적어도 5배인 비유전율을 갖는, 장치.
- 제1항에 있어서, 복수의 공진기는 하나의 도핑된(doped) 또는 도핑되지 않은 티탄산 바륨(BaTiO3), 티탄산 바륨 스트론튬(BaSrTiO3), Y5V, 및 X7R 조성물, TiO2(이산화 티타늄), 티탄산 칼슘 구리(CaCu3Ti4O12), 티탄산 납 지르코늄(PbZr x Ti1- x O3), 티탄산 납(PbTiO3), 티탄산 납 마그네슘(PbMgTiO3), 니오브산 납 마그네슘-티탄산 납(Pb (Mg1/3Nb2/3)O3.-PbTiO3), 탄탈산 철 티타늄(FeTiTaO6), Li 및 Ti로 공동-도핑된 NiO(La 1.5 Sr0.5NiO4, Nd1.5 Sr0.5 NiO4), 및 이들의 조합으로 제조되는, 장치.
- 제4항에 있어서, 베이스 재료는 테플론(Teflon)(등록상표), 석영 유리, 근청석, 붕규산 유리, 퍼플루오로알콕시, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 및 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
- 제1항의 장치를 포함하는, 착용가능 장치(wearable device).
- 제1 송수신기와 제2 송수신기; 및
제1 송수신기와 제2 송수신기 사이에서 연장되고 제1 송수신기와 제2 송수신기에 결합되는 도파관을 형성하는 규칙적 어레이의 공진기를 포함하는, 무선 통신 시스템(wireless communication system). - 제13항에 있어서, 도파관은 비-선형 부분(non-linear portion)을 포함하는, 무선 통신 시스템.
- 전자기파를 전파시키기 위한 도파관으로서,
공진 주파수를 갖는 복수의 공진기를 포함하고,
복수의 공진기 각각은 베이스 재료로 코팅되고,
복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖는, 도파관. - 제15항에 있어서, 복수의 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율의 적어도 5배인 비유전율을 갖는, 도파관.
- 전자기파를 전파시키기 위한 도파관으로서,
베이스 재료,
각각 대체로 제1 크기를 갖는 제1 세트의 유전성 공진기(dielectric resonator), 및
각각 대체로 제1 크기보다 큰 제2 크기를 갖는 제2 세트의 유전성 공진기를 포함하고,
제1 세트의 유전성 공진기 및 제2 세트의 유전성 공진기 각각은 베이스 재료의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖는, 도파관.
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| Title |
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| Tetsuya Ueda et al. Demonstration of Negative Refraction in a Cutoff Parallel-Plate Waveguide Loaded With 2-D Square Lattice of Dielectric Resonators, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQ* * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107534199B (zh) | 2022-06-17 |
| EP3286799B1 (en) | 2022-06-01 |
| JP6869189B2 (ja) | 2021-05-12 |
| TWI711213B (zh) | 2020-11-21 |
| JP2018514164A (ja) | 2018-05-31 |
| TW201705600A (zh) | 2017-02-01 |
| WO2016172020A1 (en) | 2016-10-27 |
| EP3286799A1 (en) | 2018-02-28 |
| US10658724B2 (en) | 2020-05-19 |
| CN107534199A (zh) | 2018-01-02 |
| US20180115034A1 (en) | 2018-04-26 |
| KR102597123B1 (ko) | 2023-11-03 |
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