KR20180116409A - 소프트웨어 제어 안테나를 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

안테나는, 제1 유전 스트립을 금속화 스테이션을 통과시켜 복수의 방사 패치를 제1 유전 스트립의 최상부면 상에 형성하고 복수의 지연 라인을 제1 유전 스트립의 최하부면 상에 형성하고; 제2 유전 스트립을 금속화 스테이션을 통과시켜 공통 접지부를 제2 유전 스트립의 최상부면 상에 형성하고 복수의 피드 라인을 제2 유전 스트립의 최하부면 상에 형성하고; 제1 및 제2 유전 스트립을 정렬 재료 성막 스테이션을 통과시켜 정렬층을 성막하고; 스페이서들을 성막하고; 제2 유전 스트립의 최상부면 위에 또는 제1 유전 스트립의 최하부면 위에 액정 재료를 성막하고; 제1 및 제2 유전 스트립을 함께 부착하여 다층 스트립을 형성하고; 다층 스트립을 개별 안테나들로 절단함으로써, 제조된다.

Description

소프트웨어 제어 안테나를 제조하는 방법
본원은, 2017년 8월 2일에 출원된 미국 특허출원번호 제15/667,584호, 2016년 9월 1일에 가출원된 미국 가특허출원번호 제62/382,489호, 2016년 9월 1일에 가출원된 미국 가특허출원번호 제62/382,506호, 2016년 12월 7일에 가출원된 미국 가특허출원번호 제62/431,393호, 2017년 1월 31일에 출원된 미국 특허출원번호 제15/421,388호, 및 2017년 7월 19일에 출원된 미국 특허출원번호 제15/654,643호인 우선권에 관한 것이며 이러한 우선권을 주장하며, 이들 문헌 모두의 전문은 본원에 참고로 원용된다.
본 개시 내용은, 지향 제어형 방사 빔을 형성하는 방사 소자들의 어레이를 갖는 안테나를 제조하는 방법에 관한 것이다. 방사 소자들의 방사 파라미터들은 소프트웨어에 의해 제어될 수 있다.
오늘날 상당수의 통신은 무선으로 이루어지거나, 경로의 적어도 일부가 무선이다. 모든 무선 통신에는 송신측과 수신측 모두에서 안테나가 필요하다. 일반적으로, 대부분의 송신은 무지향성 안테나를 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 안테나에서, 송신 전력은 거리의 세제곱과 역의 관계로 강하된다. 따라서, 많은 사용자에게 도달하기 위해서는, 송신 전력이 일반적으로 지향성 안테나에 비해 상대적으로 높다. 또한, 여러 개의 무지향성 안테나가 동시에 동작할 때, 예를 들어, 다수의 장치가 인터넷 카페에서 동작할 때, 다양한 송신이, 서로 간섭할 수 있고, 또는 적어도 그 환경에서 송신 및 수신 품질을 감소시킬 수 있다. 신호대 잡음 비율과 간섭은 임의의 최신 무선 네트워크에서 중요한 측정 척도이다.
다른 경향은, 이동 장치가 금속 블록, 예를 들어 알루미늄으로 제조되어, 장치 본체의 상당 부분이 RF 방사를 차단할 수 있다는 것이다. 결과적으로, 안테나의 배치는 매우 제한적이다. 또한, 이동 장치들은, 통상적으로 여러 개의 무선 통신 프로토콜을 사용하므로, 특정 프로토콜, 예를 들어, WiFi, 블루투스, NFC 등의 주파수를 위해 각각 설계된 여러 개의 안테나를 필요로 할 수 있다. 이동 장치의 실제 물리적 영역은 매우 비싸므로, 이러한 안테나를 장치 내에 설계하고 배치하는 것은 매우 어렵다.
종래에는, 본 발명자가 안테나의 특성을 제어하기 위해 가변 유전 상수를 이용하는 안테나를 개시하였다. 그 안테나에 관한 세부 사항은 미국 특허번호 제7,466,269호에서 찾을 수 있으며, 이 문헌의 전문은 본원에 참고로 원용된다. 본 개시 내용은, '269 특허 문헌에 개시된 기본 소자들을 기반으로 하며, 추가 개선점과 기능을 갖는 소프트웨어 제어형 안테나를 제조하는 방법을 제공한다.
다음에 따르는 개요는, 본 발명의 일부 양태와 기능에 대한 기본적인 이해를 제공하도록 포함된 것이다. 이 개요는, 본 발명의 광범위한 개관이 아니며, 이처럼, 본 발명의 핵심 또는 중요 요소를 특정하게 식별하려는 것이 아니며 또는 본 발명의 범위를 한정하려는 것도 아니다. 이 개요의 유일한 목적은, 이하에서 제시하는 더욱 상세한 설명의 서두로서 단순화된 형태로 본 발명의 일부 개념을 제시하는 것이다.
소프트웨어 제어형 안테나 및 소프트웨어 제어형 안테나를 제조하는 방법을 개시한다. 일부 실시예에 따르면, 가변 유전 상수 재료를 포함하는 층들의 샌드위치 상에 안테나 어레이가 인쇄되거나 성막(deposit)된다. 안테나를 통한 다양한 지점에서의 가변 유전 상수 재료의 값은 소프트웨어를 통해 제어되며, 이에 따라 소프트웨어를 사용하여 안테나의 동작 특성을 변경한다. 개시된 방법은, 안테나의 다양한 소자 및 안테나를 형성하는 층들의 샌드위치를 제조하는 프로세스를 제공한다. 이는 가변 유전 참 시간 지연(dielectric true time delay) 위상 시프트 메커니즘을 전체 안테나 시스템으로 실제로 구현하는 일 실시예이며, 가변 유전 섹션으로의 도파관 피드와 같은 다른 옵션도 가능하며 유사한 방식으로 구현될 수 있다.
층들의 샌드위치는 표준 플랫 패널 디스플레이 또는 다층 유전 기판일 수 있고, 플랫 패널 디스플레이 상에 표시되는 화상은, 유전 상수를 변경하고 이에 따라 스캐닝과 튜닝 기능을 어레이에 제공하도록 설계된 프로그램에 의한 소프트웨어로 제어된다. 즉, 상이한 화상들은, 어레이의 상이한 패치들 또는 피드 라인들 아래의 상이한 픽셀들의 유전 속성의 특정하게 설계된 변경에 따라 프로그래밍되고, 이에 따라 어레이의 주파수 및/또는 지향성을 제어하고, 안테나의 방사 빔의 방향을 제어한다(즉, 안테나의 전자적 조향을 가능하게 한다).
사용자가 안테나를 볼 수 없는 경우, 예를 들어, 안테나가 WiFi 핫스팟 내에 있는 경우, 어레이는, 구리, 알루미늄 등의 금속 도전체를 사용하여 제조될 수 있다. 역으로, 안테나를 볼 수 있고 예를 들어 이동 장치에서 플랫 패널 디스플레이의 가시성이 중요한 경우, 어레이는, ITO, AZO 등의 투명 도전체를 사용하여 제조될 수 있다. 물론, 투명 도전체는, 또한, 비가시성 안테나를 위해 사용될 수 있고, 금속 도전체는 가시성 안테나와 함께 사용될 수 있다.
개시된 실시예에서 다루는 양태는, 방사 소자에 대한 RF 피딩이다. 방사 패치와 지연 라인은 동작 중 유전 상수의 값을 변경할 수 있는 가변 유전 상수 재료 위에 제공되므로, 유전 상수의 변경으로부터 "차폐"되는 방식으로 RF 신호를 패치와 지연 라인에 결합할 필요할 필요가 있다.
개시된 양태에 따르면, 다층 안테나를 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 제1 절연판의 최상부면 상에 방사 소자들을 형성하고 제1 절연판의 최하부면 상에 복수의 대응 지연 라인을 형성함으로써 최상부 기판을 제조하는 단계; 제2 절연판의 최상부면 상에 복수의 애퍼처를 갖는 공통 접지 전극을 형성하고 제2 절연판의 최하부면 상에 복수의 도전성 피드 라인을 형성함으로써 최하부 기판을 제조하는 단계; 최하부 기판의 최상부면 위에, 최상부 기판의 최하부면 위에, 또는 최하부 기판의 최상부면 상에 및 최상부 기판의 최하부면 위에 정렬층을 형성하는 단계; 정렬층 위에 절연 스페이서들을 제공하는 단계; 최하부 기판의 최상부면 또는 최상부 기판의 최하부면의 주변 위에 밀봉부를 부착하는 단계; 절연 스페이서들 간에 액정을 흐르게 하는 단계; 및 최하부 기판을 최상부 기판에 부착하는 단계를 비순서화 방식(non-ordered)으로 포함한다.
개시된 실시예에 따르면, 패치를 가변 유전 상수 바로 위의 얇은 절연층 위에 직접 배치함으로써, 가변 유전을 사용하여 안테나의 중심 주파수를 변경하게 할 수 있다.
다른 양태에 따르면, 안테나를 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 제1 유전 스트립의 제1 롤러를 제공하는 단계; 제2 유전 스트립의 제2 롤러를 제공하는 단계; 제1 유전 스트립을 금속화 스테이션을 통과시켜 복수의 방사 패치를 제1 유전 스트립의 최상부면 상에 형성하고 복수의 지연 라인을 제1 유전 스트립의 최하부면 상에 형성하는 단계; 제2 유전 스트립을 금속화 스테이션을 통과시켜 공통 접지부를 제2 유전 스트립의 최상부면 상에 형성하고 복수의 피드 라인을 제2 유전 스트립의 최하부면 상에 형성하는 단계; 제1 및 제2 유전 스트립을 정렬 재료 성막 스테이션을 통과시켜 정렬층을, 제2 유전 스트립의 최상부면 위에, 제1 유전 스트립의 최하부면 위에, 또는 제2 유전 스트립의 최상부면 상에 및 제1 유전 스트립의 최하부면 위에 성막하는 단계; 제2 유전 스트립의 최상부면 위에 또는 제1 유전 스트립의 최하부면 위에 스페이서들을 성막하는 단계; 제2 유전 스트립의 최상부면 위에 또는 제1 유전 스트립의 최하부면 위에 액정 재료를 성막하는 단계; 제1 및 제2 유전 스트립을 함께 부착하여 다층 스트립을 형성하는 단계; 및 다층 스트립을 개별 안테나들로 절단하는 단계를 비순서화 방식으로 포함한다.
또 다른 양태에 따르면, 안테나를 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 제1 유전판을 취득하고, 제1 유전판 상에 복수의 RF 방사 소자 및 복수의 피드 라인을 형성하는 단계로서, 각각의 피드 라인은 방사 소자들 중 하나에 RF 방사를 통신하도록 구성된, 단계; 제2 유전판을 취득하고, 제2 유전판 상에 공통 접지층을 형성하고 공통 접지층 내에 복수의 애퍼처를 형성하는 단계로서, 각각의 애퍼처는 지연 라인들 중 하나와 정렬하도록 구성된, 단계; 제2 유전판 상에 복수의 RF 피드 라인을 형성하여 공동 피드(corporate feed)를 형성하는 단계; 제1 유전판, 제2 유전판, 또는 제1 및 제2 유전판 상에 정렬 재료를 제공하는 단계; 제1 유전판과 제2 유전판 사이의 보이드를 규정하기 위한 스페이서들을 제공하면서 제1 유전판과 제2 유전판을 서로 부착하는 단계; 및 제1 유전판과 제2 유전판 사이의 보이드 내에 액정 재료를 주입하는 단계를 비순서화 방식으로 포함한다.
본 명세서에 통합되어 그 일부를 구성하는 첨부 도면은, 본 발명의 실시예를 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하고 예시하는 역할을 한다. 도면은 예시적인 실시예의 주요 기능부를 개략적인 방식으로 도시하기 위한 것이다. 도면은, 실제 실시예의 모든 기능부나 묘사된 요소의 상대적인 치수를 나타내기 위한 것이 아니며, 축척대로 도시된 것은 아니다.
도 1은 일 실시예에 따른 소프트웨어 제어형 안테나의 단면을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 소프트웨어 제어형 안테나의 상부 입면도를 도시한다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 소프트웨어 제어형 안테나의 상부 입면도를 도시한다.
도 4는 또 다른 일 실시예에 따른 소프트웨어 제어형 안테나의 상부 입면도를 도시한다.
도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 소프트웨어 제어형 안테나의 단면을 도시한다.
도 6은 또 다른 일 실시예에 따른 소프트웨어 제어형 안테나의 하나의 방사 소자의 단면을 도시한다.
도 7은 도 6의 실시예의 상부 "투명"도를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 무지향성 조향가능 안테나를 도시한다.
도 9는 본원에 설명된 소프트웨어 규정형 안테나들 중 임의의 것을 이용하는 일 실시예에 따른 방법을 도시한다.
도 10은 개시된 실시예들 중 임의의 실시예의 안테나가 표준 IEEE 802.11N 액세스 포인트에 어떻게 통합될 수 있는지를 도시하는 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 안테나를 제조하기 위한 프로세스의 흐름을 도시하는 반면, 도 11a는 수정된 프로세스를 도시한다.
도 12는 다른 일 실시예에 따른 안테나를 제조하기 위한 프로세스의 흐름을 도시한다.
도 13은 또 다른 일 실시예에 따른 안테나를 제조하기 위한 프로세스의 흐름을 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 안테나를 제조하기 위한 롤투롤 프로세스를 도시한다.
상세한 설명은, 안테나부터 설명한 후, 안테나를 제조하는 방법의 설명으로 진행한다. 이하, 본 발명의 안테나의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 상이한 실시예들 또는 이들의 조합은 상이한 응용분야를 위해 또는 상이한 이점을 달성하도록 사용될 수 있다. 달성하고자 하는 결과에 따라, 본원에 개시된 상이한 기능부들은, 단독으로 또는 다른 기능부들과 조합하여 부분적으로 또는 완전히 이용될 수 있으며, 이점을 요건 및 제약과 균형을 이루게 할 수 있다. 따라서, 소정의 이점들은, 상이한 실시예들을 참조하여 강조되겠지만, 개시된 실시예들로 한정되지는 않는다. 즉, 본원에 개시된 기능부들은, 해당 기능부들이 기술된 실시예로 한정되지 않으며, 다른 기능부들과 "혼합 및 매칭"될 수 있고 다른 실시예들에 포함될 수 있다.
안테나 자체에 대해서는, 다음에 따르는 양태들을 주목한다. 개시된 실시예에 따르면, 안테나를 제공하며, 이 안테나는, 공통 접지 접촉부, 복수의 어드레싱가능 픽셀 접촉부, 및 최상부 유전체를 갖는 LCD 스크린; 최상부 유전체 위에 제공된 방사 소자들의 어레이; 방사 소자들의 각각마다 하나의 도전성 지연 라인이 접속된 도전성 지연 라인들; 및 LCD 스크린 아래에 제공되고 지연 라인들에 결합된 송신 피드를 포함한다. 제어기는, 공통 접촉부 및 어드레싱가능 픽셀 접촉부들의 각각에 결합되고, 제어기는, 방사 소자들의 공간 지향성을 변경하게끔 픽셀 제어 접촉부들 중 해당 픽셀 제어 접촉부에 에너지를 공급하도록 프로그래밍된다.
또한, 개시된 실시예들은 다층 안테나를 제공하며, 이 다층 안테나는, 최상부 유전체, 최하부 유전체, 최상부 유전체와 최하부 유전체 사이에 끼인 가변 유전 상수 재료, 가변 유전 상수 재료 내의 픽셀들을 규정하는 복수의 도전성 전극, 공통 접지 전극, 최상부 유전체 위에 제공되며 대응 지연 라인에 각각 결합된 적어도 하나의 방사 패치, 최하부 유전체 아래에 제공된 피드 라인, 및 피드 라인과 지연 라인 사이의 RF 결합부를 포함한다. 결합부는, 공통 접지 전극에 형성된 대응 윈도우를 통과하는 도전성 라인일 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 액세스 포인트를 제공하며, 이 무선 액세스 포인트는, 송수신기; 공통 접촉부를 갖는 LCD 스크린, 복수의 픽셀 제어 접촉부, 및 최상부 유전체를 포함하는 안테나 어레이; 최상부 유전체의 상부에 제공된 방사 소자들의 어레이; 방사 소자마다 하나의 지연 라인이 접속된, 복수의 지연 라인; 일단부에서 송수신기에 접속되고 타단부에서 지연 라인들에 접속된 복수의 피드 라인; 및 공통 접촉부 및 픽셀 제어 접촉부들의 각각에 결합된 제어기를 포함하고, 제어기는, 픽셀 제어 접촉부들 중 선택적 픽셀 제어 접촉부에 에너지를 공급하여 활성화하여 복수의 방사 소자의 공간 지향성을 변경하도록 미리 프로그래밍된다.
추가 양태는 안테나를 동작시키는 방법이며, 이 방법은, 안테나의 방사 소자들에 의해 형성되는 방사 콘을 스캐닝하는 단계; 스캐닝 동안 수신되는 송신을 사용하여, 각 발신 송신의 공간에 있는 특정 위치를 식별하는 단계; 발신 송신으로부터, 미인가 송신의 위치를 식별하는 단계; 안테나를 제어하여 미인가 송신의 방향으로 널(null)을 제시하는 단계; 및 안테나를 제어함으로써 각각의 인가 송신과의 지향 통신을 수행하여 인가 방향을 향하도록 방사 콘을 조향하는 단계를 포함한다. 방사 콘을 스캐닝하는 단계는, 전압을 인가하여 안테나의 지연 라인 아래에 제시되는 유전 상수를 변경함으로써 수행될 수 있다. 선택적으로, 각각의 인가 송신을 위해, 송신 장치를 식별하고 장치의 네트워크와 액세스 정책을 결정하고, 네트워크와 액세스 정책을 식별된 장치로부터의 통신에 적용하여, "RF 방화벽"을 형성한다.
도 1은 일 실시예에 따른 소프트웨어 제어형 안테나의 단면을 도시한다. 도 1에서, 가변 유전 상수 재료를 갖는 다층 안테나는, 가변 유전 상수(VDC) 재료, 예를 들어, 액정(105)을 최상부 유전체(115)와 최하부 유전체(110) 사이에 끼움으로써 구성된다. 액정은, 다층 안테나의 픽셀을 규정하는 원하는 접촉부(120)에 전압 전위 소스(130)로부터 인가되는 전압에 의해 제어된다. 이러한 의미에서, 접촉부(120)는, 프로세서에 의한 각 접촉부의 개별 어드레싱을 가능하게 하는 어드레스가능 접촉부를 형성한다. 전압 전위 소스의 접지 전위는 최하부 공통 접지 전극(125)에 결합된다. 안테나는, 방사 소자들의 어레이, 예컨대, 지연 라인들(140)을 통해 상호접속된 패치들(135)을 포함한다. 패치(135)와 지연 라인(140)은 최상부 유전체(115) 상에 제공된다.
일례로, 유전체들(110, 115) 중 어느 하나 또는 모두는 로저스(Rogers®)(FR-4 인쇄 회로 기판) 또는 PTFE계 재료로 제조되고, 지연 라인(140), 방사 패치(135), 및/또는 공통 접지 전극(125)은 로저스 상에 형성된 도전체일 수 있다. 로저스를 사용하기보다는, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌 또는 Teflon®), PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트), 또는 다른 저 손실 재료를 사용할 수 있다.
본 발명자는, RF 피드가 다층 안테나의 아래로부터 제공될 수 있다면 개선된 결과가 달성될 수 있다고 발견하였다. 사실, RF 피드가 공통 접지 전극(125)의 아래로부터 결합되면 뛰어난 결과가 달성될 수 있다는 점을 발견하였다. 본 발명자에 의해 언급된 바와 같이, 공통 접지부 아래에 피드 라인을 제공함으로써, RF 피드를 VDC 층에 인가되는 DC 또는 AC 전압 및 지연 라인으로부터 분리하는 것을 도울 수 있다. 도 1은 층들의 아래로부터 그리고 공통 접지 전극(125)의 아래에 제공되는 피드의 일 실시예를 도시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, RF Tx/Rx(송수신기)(150)의 접지측은 공통 접지 전극(125)에 결합된다. 그러나, 신호측은 유전체(110)의 최하부 상에 제공된 피드 전극(155)에 접속된다. 결합은, 예를 들어, 동축 커넥터(160)에 접속된 동축 케이블(162)에 의해 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 공통 접지 전극(125), 최상부 및 최하부 유전체(115, 110), 및 VDC 층(105) 내의 구멍이나 윈도우를 포함하는 비아가 전체 샌드위치 구조에 형성되어, 피드 전극(155)이 지연 라인(140)에 접속될 수 있다. 이러한 배치를 사용함으로써, 소스(130)의 신호가 Tx/Rx(150)의 RF 신호로부터 절연되거나 결합해제되며, 재료(105)의 유전 상수의 변경은, 피드 전극(155)에서 이동하는 신호에는 영향을 미치지 않지만, 신호 지연 라인(140)과 방사 패치(135)에만 영향을 미친다.
소프트웨어를 사용하여, 패치(135) 바로 아래의 영역에 있는 가변 유전 상수 재료의 값은, 전압을 관련 픽셀에 인가하여 패치의 주파수 매칭을 제어함으로써 변경될 수 있다. 유사하게, 지연 라인(140) 아래의 픽셀에 인가되는 전압은, 신호의 회전 극성 또는 어레이의 공간 지향성을 변경하도록 제어될 수 있다. 어느 액션이든, 관련 부분, 즉, 방사 패치(135) 또는 지연 라인(140)을 통해 이동하는 신호에만 작용하고, 피드 전극(155) 상에서 이동하는 신호에는 작용하지 않는다. 이것은, 픽셀일 필요가 없으며, 원하는 대로 규정되는 영역일 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 다층 안테나를 제공하며, 이 다층 안테나는, 최상부 유전체, 최하부 유전체, 최상부 유전체와 최하부 유전체 사이에 끼인 가변 유전 상수 재료, 가변 유전 상수 재료 내의 셀을 규정하는 복수의 도전성 전극, 공통 접지 전극, 최상부 유전체 위에 제공되며 방사 패치에 결합된 대응 지연 라인을 각각 갖는 적어도 하나의 방사 패치, 최하부 유전체 아래에 제공된 피드 라인, 및 피드 라인과 지연 라인 사이의 RF 결합부를 포함한다. 결합부는, 공통 접지 전극(125)에 형성된 대응 윈도우를 통과하는 도전성 라인일 수 있다.
이것은, 최상부 유전체(215) 상에 제공된 지연 라인(240)을 갖는 2×2 방사 소자(235)의 어레이의 평면도인 도 2에서 더욱 명확하게 알 수 있다. 도 2의 실시예의 단면은, 이 도에서는 볼 수 없는, 원(265)으로 표시된 위치에 단일 비어가 제공되고 유전체(210) 아래에 제공된 피드 전극에 접촉이 이루어지는 것을 제외하고는, 도 1의 단면과 유사하다. 본 실시예에서, 단일 접촉 비아는, 어레이와 피드 라인의 기하학적 대칭 중심에 있도록 선택된다. 도 2의 특정 예에서, 비아 위치는 180° 회전 대칭을 제공하지만, 다른 회전 대칭, 예를 들어, 30°, 90° 등이 사용될 수 있다.
비아가 기하학적 중심에 제공되는 경우, 신호는 모든 어레이 소자를 통해 고르게 전파된다. 이어서, 안테나의 동작 특성은, 다양한 픽셀에 전압을 인가하여 픽셀 위치에 있는 액정의 배향을 변경함으로써 제어될 수 있다. 예를 들어, 모든 패치(235)의 바로 아래에 있는 픽셀에 동일한 전압이 인가되는 경우, 패치(235)의 공진 주파수가 변경되어, 안테나의 동작 주파수를 변경하게 된다. 반면, 지연 라인 아래에 상이한 전위를 인가함으로써, 형성되는 방사 콘을 조향할 수 있으므로, 안테나를 물리적으로 이동시키지 않고 안테나를 공간 내의 특정 위치로 향하게 하거나 안테나를 스캐닝할 수 있다. 즉, 지연 라인 아래의 유전 상수의 변경은 그 지연 라인에서의 신호의 전파 지연을 야기하고, 이에 따라 방사 신호에서의 위상 시프트를 야기한다.
다른 기능부는 도 3에 제시되어 있으며, 여기서, 지연 라인들은, 특히 패치들이 함께 밀접하게 패킹되는 경우 타이트한 실제 물리적 영역에 있어서 지연 라인에 대한 더욱 넓은 범위의 제어를 가능하게 하도록 구불구불한 도전성 라인들로서 형성되어 있다. 도 3의 안테나는, 각 지연 라인(340)이 해당 지연 라인의 길이가 더욱 많은 픽셀을 커버하도록 구불구불한 라인으로서 형성된다는 점을 제외하고는, 도 2의 안테나와 다소 유사하다. 결국, 더욱 많은 픽셀을 이용하여 지연 라인의 길이에 대한 유전 상수를 제어할 수 있다.
이전 실시예들에서, 모든 지연 라인은, 함께 접속되었으며 단일 피딩 포인트로부터 피딩된다. 그러나, 이는 필요요건이 아니다. 예를 들어, 도 4의 실시예에서, 구불구불한 지연 라인들의 각각은, 대응 결합부를 통해 피드 라인에 결합된 대응 피드 포인트(465)를 갖는다. 이러한 배치에서는, 예를 들어, 피딩 라인 모두의 상호접속을 갖춤으로써, 방사 패치로부터의 신호가 안테나의 샌드위치 구조 아래에서 축적된다. 따라서, 본 실시예에서는, 다층 안테나를 제공하며, 이 다층 안테나는, 최상부 유전체, 최하부 유전체, 최상부 유전체와 최하부 유전체 사이에 끼인 가변 유선 상수 재료, 가변 유전 상수 재료 내의 픽셀들을 규정하는 복수의 도전성 전극, 공통 접지 전극, 및 최상부 유전체 위에 제공된 적어도 하나의 방사 소자를 포함하고, 각 방사 소자는, 방사 패치에 결합된 대응 지연 라인, 최하부 유전체 아래에 제공된 대응 피드 라인, 및 피드 라인과 지연 라인 사이의 대응 RF 결합부를 갖는다.
도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 안테나의 단면도이다. 도 5의 실시예는, 방사 패치(535)와 지연 라인(540)이 안테나의 다층 구조의 상이한 레벨들 상에 제공된다는 것을 제외하고는 도 1의 실시예와 유사하다. 구체적으로, 최상부 유전체(515) 위에 커버 절연층(517)이 제공된다. 커버 절연층(517)은 유리, PET, 로저스, PTFE 등일 수 있다. 지연 라인(540)은 최상부 유전체(515)와 커버 절연층(517) 사이에 제공된다. 방사 패치(535)는 커버 절연층(517) 위에 제공된다. 구멍은 커버 절연층(517) 내에 제공되며, 이에 따라 접촉부(519)가 지연 라인(540)을 각자의 방사 패치(535)에 전기적으로 접속할 수 있다.
도 6은 다층 안테나의 또 다른 일 실시예에 따른 하나의 방사 소자의 위치에서의 단면을 도시한다. 이 구조는, 어레이를 형성하는 데 필요한 만큼 많은 방사 소자에 대해 반복될 수 있다. 본 실시예의 구조와 동작은, 상부 "투명"도인 도 7을 추가로 참조하여 다음에 따르는 도 6의 설명으로부터 더 잘 이해할 수 있다. 도 6은 방사 소자(635)의 위치에서의 안테나의 관련 섹션의 단면을 도시한다. 도 7은, 도 6의 실시예를 포함하여 본원에 설명되는 모든 실시예에 적용가능한 상부 "투명"도를 제공한다. 따라서, 본원에 개시된 실시예들 중 임의의 실시예를 파악하는 경우, 독자는 더 나은 이해를 위해 도 7도 참조해야 한다.
커버 절연층(617)은, 일반적으로 유전(절연)판 또는 유전 시트의 형태이며, 예를 들어 유리, PET, PTFE, 로저스 등으로 제조될 수 있다. 방사 패치(635)는, 예를 들어, 도전성 필름 부착, 스퍼터링, 인쇄 등에 의해 커버 절연층(617) 위에 형성된다. 각각의 패치 위치에서, 비아는, 커버 절연층(617)에 형성되고 도전성 재료, 예컨대 구리로 채워져, 방사 패치(635)에 물리적으로 및 전기적으로 접속되는 접촉부(619)를 형성한다. 지연 라인(640)은, 커버 절연층(617)의 최하부면 상에(또는 상부 바인더로서 기능하는 최상부 유전체(615)의 최상부면 상에)상에 형성되고, 접촉부(619)에 물리적으로 및 전기적으로 접속된다. 즉, 지연 라인(640)으로부터 접촉부(619)를 통해 방사 패치(635)로 연속되는 DC 전기적 접속이 존재한다. 상기 실시예들에 도시된 바와 같이, 지연 라인(640)은, 구불구불한 도전성 라인일 수 있으며, 원하는 지연을 생성하는 데 충분한 길이를 갖도록 임의의 형태를 취할 수 있고, 이에 따라 RF 신호에서 원하는 위상 시프트를 야기할 수 있다.
지연 라인(640)의 지연은, 가변 유전 상수 재료(605)를 갖는 가변 유전 상수(VDC) 판(602)에 의해 제어된다. VDC 판(602)을 구성하기 위한 임의의 방식이 안테나의 실시예와 함께 사용하는 데 적합할 수 있지만, 특정 실시예에서의 약칭으로서, VDC 판(602)은, 상부 바인더(615)(예를 들어, 유리 PET 등), 가변 유전 상수 재료(605)(예를 들어, 트위스티드 네마틱 액정층), 및 하부 바인더(610)로 이루어진 것으로 도시된다. 다른 실시예에서는, 바인더 층들(615, 610) 중 하나 또는 모두가 생략될 수 있다. 대안으로, 바인더 층(615 및/또는 610) 대신 에폭시 또는 유리 비드 스페이서와 같은 접착제가 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 예컨대, 트위스티드 네마틱 액정층을 사용할 때, VDC 판(602)은, 또한, 커버 절연층(617)의 최하부 상에 성막 및/또는 접착될 수 있거나 상부 바인더(615) 상에 형성될 수 있는 정렬층을 포함한다. 정렬층은, 한정 기판의 에지에서 LC의 분자를 정렬하도록 UV로 경화되거나 러빙되는 폴리이미드계 PVA와 같은 재료의 얇은 층일 수 있다.
VDC 판(602)의 유효 유전 상수는 VDC 판(602)에 걸쳐 DC 전위를 인가함으로써 제어될 수 있다. 이를 위해, 전극이 형성되어 제어가능한 전압 전위에 접속된다. 전극을 형성하기 위한 다양한 구성이 존재하며, 그 구성의 일례가 도 6에 도시되어 있으며, 2개의 전극(620)이 나란히 제공되며, 2개의 전극은 한 픽셀을 규정한다. 일례로, 전극들(620) 중 하나는 가변 전압 전위(641)에 접속된 것으로 도시되어 있는 한편, 나머지 전극(620)은 접지부에 접속되어 있다. 하나의 대안으로서, 파선으로 도시된 바와 같이, 다른 전극(620)도 가변 전위(649)에 접속될 수 있다. 따라서, 가변 전위(641) 및/또는 가변 전위(649)의 출력 전압을 변경함으로써, 전극(620) 근방의 VDC 재료의 유전 상수를 변경할 수 있고, 이에 따라 지연 라인(640)을 통해 이동하는 RF 신호를 변경할 수 있다. 가변 전위(641) 및/또는 가변 전위(649)의 출력 전압을 변경하는 것은, 제어기가 가변 전위(641) 및/또는 가변 전위(649)의 적절한 출력 전압을 설정하기 위한 적절한 제어 신호를 출력하게 하는 소프트웨어를 실행하는 제어기(Ctl)를 사용하여 행해질 수 있다. 따라서, 안테나의 성능과 특성은 소프트웨어를 사용하여 제어될 수 있고, 이에 따라 소프트웨어로 제어되는 안테나가 가능해진다.
이때, 대상 설명에 있어서, 접지라는 용어의 사용은, 일반적으로 수용가능한 접지 전위, 즉 어스(earth) 전위, 및 설정 전위 또는 부동 전위일 수 있는 공통 또는 기준 전위 모두를 지칭한다는 것을 명확히 해야 한다. 유사하게, 도면에서 접지에 대한 기호가 사용되는 경우, 이것은 어스 또는 공통 전위를 의미할 만큼 약칭으로서 사용되며, 상호교환 가능하다. 따라서, 본원에서 접지라는 용어가 사용될 때마다, 설정될 수 있거나 부동 전위일 수 있는 공통 또는 기준 전위라는 용어가 그 용어에 포함된다.
모든 RF 안테나에서와 같이, 수신과 송신은 대칭적이며, 하나에 대한 설명이 나머지 하나에 동일하게 적용된다. 본 명세서에서는, 송신을 설명하는 것이 더 쉬울 수 있지만, 수신도 반대 방향으로 동일하다.
송신 모드에서, RF 신호는 커넥터(660)(예를 들어, 동축 케이블 커넥터)를 통해 피드 라인(655)에 인가된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 피드 라인(655)과 지연 라인(640) 사이에 전기적 DC 접속이 없다. 그러나, 개시된 본 실시예에서, 층들은, RF 단락이 피드 라인(655)과 지연 라인(640) 사이에 제공되도록 설계된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 공통 접지 전극(625)은, 후면 평탄 절연체(또는 유전체)(612)의 최상부면 또는 하부 바인더(610)의 최하부면 상에 형성된다. 공통 접지 전극(625)은 일반적으로 안테나 어레이의 전체 영역을 커버하는 도전체 층이다. 각각의 RF 피드 위치에서, 공통 접지 전극(625)에 윈도우(DC 차단)(623)가 제공된다. RF 신호는, 피드 라인(655)으로부터 윈도우(623)를 통해 이동하고, 지연 라인(640)에 용량적으로 결합된다. 수신 중에는 그 반대의 경우가 발생한다. 따라서, DC 개방과 RF 단락이 지연 라인(640)과 피드 라인(655) 사이에 형성된다.
일례로, 후면 평탄 절연체(612)는 로저스(FR-4 인쇄 회로 기판)로 제조되고, 피드 라인(655)은 로저스 상에 형성된 도전성 라인일 수 있다. 로저스를 사용하기보다는, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌 또는 Teflon®또는 기타 저 손실 재료를 사용할 수 있다.
개시된 실시예의 RF 단락(가상 초크라고도 함) 설계를 더 이해하도록, 도 7을 참조한다. 도면의 유사한 요소는 상이한 시리즈를 제외하고는 동일한 참조 번호를 가지며, 예를 들어, 도 7에서는 7xx 시리즈가 사용된다는 점에 주목해야 한다. 또한, 도 7은, 각각의 지연 라인이 상이한 신호, 예를 들어 상이한 분극을 전달할 수 있도록 단일 방사 패치(735)에 접속된 두 개의 지연 라인(740)을 갖는 일 실시예를 도시한다. 다음에 따르는 설명은, 지연 라인들 중 하나에 관해서 이루어지며, 이는 나머지 지연 라인이 유사한 구성을 가질 수 있기 때문이다.
도 7에서, 방사 패치(735)는 접촉부(719)에 의해 지연 라인(740)에 전기적으로 DC 접속된다. 따라서, 본 실시예에서, RF 신호는 지연 라인(740)으로부터 접촉부(719)를 통해 방사 패치(735)로 직접 송신된다. 그러나, 피드 라인(755)과 지연 라인(740) 사이에는 DC 접속이 이루어지지 않으며, 오히려, RF 신호는 피드 라인(755)과 지연 라인(740) 사이에 용량적으로 결합된다. 이것은 공통 접지 전극(725)의 애퍼처를 통해 행해진다. 도 6에 도시된 바와 같이, VDC 판(602)은, 지연 라인(640) 아래에 위치되지만, 도 7에서는 RF 단락 기능부를 더 잘 이해하도록 도면을 단순화하여 도시되어 있지 않다. 공통 접지 전극(725)은 윈도우(DC 차단)(723)를 또한 도시하는 해치 마크에 의해 부분적으로 표현되어 있다. 따라서, 도 7의 예에서, RF 경로는, 방사 패치(735), 접촉부(719)로, 지연 라인(740)으로, 윈도우(723)를 통해 용량적으로, 피드 라인(755)으로 이어진다.
RF 신호의 효율적 결합을 위해, "L"로 표시된 윈도우(723)의 길이는, 피드 라인(755)에서 이동하는 RF 신호의 파장의 약 절반으로, 즉, λ/2로 설정되어야 한다. "W"로 표시된 윈도우의 폭은 파장의 약 1/10로, 즉, λ/10로 설정되어야 한다. 또한, RF 신호의 효율적 결합을 위해, 피드 라인(755)은, D로 표시된 바와 같이 윈도우(723)의 에지를 넘어 1/4 파장인 λ/4만큼 연장된다. 유사하게, 지연 라인(740)의 종단 단부(대향 종단 접촉부(719))는 E로 표시된 바와 같이 윈도우(723)의 에지를 넘어 1/4 파장인 λ/4만큼 연장된다. 피드 라인(755)에서 이동하는 RF 신호는 지연 라인(740)에서 이동하는 신호보다 긴 파장을 가지므로, 거리 D는 거리 E보다 길게 도시되어 있다는 점에 주목한다.
지금까지의 개시 내용을 요약하자면, 개시된 실시예에 따르면, 안테나를 제공하며, 이 안테나는, 공통 접지 접촉부, 복수의 어드레싱가능 픽셀 접촉부, 및 최상부 유전체를 갖는 LCD 스크린; 최상부 유전체 위에 제공된 방사 소자들의 어레이; 각 방사 소자에 하나의 도전성 지연 라인이 접속된, 도전성 지연 라인들; 및 LCD 스크린 아래에 제공되고 지연 라인들에 결합된 송신 피드를 포함한다. 제어기는 공통 접촉부 및 어드레싱가능 픽셀 접촉부들의 각각에 결합되고, 제어기는, 방사 소자들의 공간 지향성을 변경하기 위해 픽셀 제어 접촉부들 중 선택적 픽셀 제어 접촉부에 에너지를 공급하도록 미리 프로그래밍된다.
또한, 전술한 실시예들은 다층 안테나를 제공하며, 이 다층 안테나는, 최상부 유전체, 최하부 유전체, 최상부 유전체와 최하부 유전체 사이에 끼인 가변 유전 상수 재료, 가변 유전 상수 재료 내의 픽셀들을 규정하는 복수의 도전성 전극, 최상부 유전체 위에 제공되고, 대응 지연 라인이 방사 패치에 각각 결합된 적어도 하나의 방사 패치, 최하부 유전체 아래에 제공된 피드 라인, 및 피드 라인과 지연 라인 간의 RF 결합부를 포함한다. 결합부는, 공통 접지 전극에 형성된 대응 윈도우를 통과하는 도전성 라인일 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 액세스 포인트를 제공하며, 이 무선 액세스 포인트는, 송수신기; 공통 접촉부, 복수의 픽셀 제어 접촉부, 및 최상부 유전체를 갖는 LCD 스크린을 포함하는 안테나 어레이; 최상부 유전체의 상부에 제공된 방사 소자들의 어레이; 방사 소자들의 각각마다 하나의 지연 라인이 접속된, 복수의 지연 라인; 일단부에서 송수신기에 접속되고 타단부에서 지연 라인들 중 하나에 접속된 복수의 피드 라인; 및 공통 접촉부 및 픽셀 제어 접촉부들의 각각에 결합된 제어기를 포함하고, 제어기는, 복수의 방사 소자의 공간 지향성을 변경하기 위해 픽셀 제어 접촉부들 중 선택적 픽셀 제어 접촉부에 에너지를 공급하는 것을 활성화하도록 미리 프로그래밍된다.
추가 양태는 안테나를 동작시키는 방법으로서, 이 방법은, 안테나의 방사 소자들에 의해 형성되는 방사 콘을 스캐닝하는 단계; 스캐닝 동안 수신되는 송신을 이용하여, 각 발신 송신의 공간에 있는 특정 위치를 식별하는 단계; 발신 송신으로부터, 비인가 송신의 위치를 식별하는 단계; 비인가 송신의 방향에 널(null)을 제시하도록 안테나를 제어하는 단계; 및 안테나를 제어함으로써 각 인가 송신과의 지향 통신을 수행하여 방사 콘을 인가 방향으로 향하도록 조향하는 단계를 포함한다. 방사 콘을 스캐닝하는 단계는, 전압을 인가하여 안테나의 지연 라인들 아래에 제시되는 유전 상수를 변경함으로써 수행될 수 있다. 선택적으로, 각 인가 송신에 대하여, 송신 장치를 식별하고 그 장치의 네트워크와 액세스 정책을 결정하고, 네트워크와 액세스 정책을 식별된 장치로부터의 통신에 적용함으로써, "RF 방화벽"을 형성한다.
본 개시 내용에서, 파장(λ)에 대한 모든 참조는 관련 매체에서 이동하는 파장을 나타내며, 이는 안테나 설계 및 안테나 내의 가변 유전체에 인가되는 DC 전위에 따라 파장이 안테나의 다양한 매체에서 이동하면서 변화할 수 있기 때문이라는 점에 주목해야 한다.
도 8은 개시된 실시예들 중 임의의 실시예를 사용하여 구성될 수 있는 무지향성 조향가능 안테나를 도시한다. 안테나는 4개의 측면 또는 패싯을 포함하며, 각 측면은 지연 라인(840)을 통해 상호접속된 방사 소자들(835)의 2×4 어레이를 포함한다. 방사 소자(835), 지연 라인(840), 및 피드 라인을 포함하는 각 패싯의 구조는 본원에 개시된 실시예들 중 임의의 실시예를 사용하여 이루어질 수 있다. 각 지연 라인 아래의 유전 상수를 제어함으로써, 각 패싯의 방사 콘이 공간에서 조향될 수 있고, 따라서, 모든 4개의 패싯을 제어함으로써, 안테나가 안테나 주위의 임의의 방향으로 선택적으로 송신 및 수신을 행할 수 있다. 예를 들어, 안테나는 사용자 A 및 B와의 지향성 통신을 수행하도록 조향될 수 있지만, 비인가 사용자 C에 대해서는 널을 제공하여 사용자 C가 시스템에 침입하는 것을 방지할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 안테나를 구성함에 있어서, 가변 유전 상수 샌드위치는 단순히 LCD를 사용하여 구현될 수 있다. 물론, LCD가 보이지 않는, 예를 들어, WiFi 액세스 포인트, 기지국 등의 응용분야에서, LCD는 흑백만일 수 있다(즉, 컬러 필터층이 생략될 수 있다). 또한, 표준 LCD의 조명 및 편광 소자는, 안테나 어레이의 주파수 매칭 또는 공간 스캐닝에 기여하지 않으므로, 생략될 수 있다. 또한, 안테나가 보이지 않는 경우, 패치와 피드 라인은, 구리, 알루미늄과 같은 단단한 금속으로 제조될 수 있다. 안테나가 보이는 경우, 패치와 피드 라인은, ITO, AZO 등과 같은 투명 도전체로 제조될 수 있다.
이러한 점에서, 본 발명의 일 실시예는 안테나를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있고, 이 안테나는, 공통 접지 접촉부, 복수의 어드레싱가능 픽셀 접촉부, 및 최상부 유전체를 갖는 LCD 스크린; 최상부 유전체 위에 제공된 방사 소자들의 어레이; 각 방사 소자마다 하나의 도전성 지연 라인이 접속된, 도전성 지연 라인들; 및 LCD 스크린 아래에 제공되며 지연 라인들에 결합된 송신 피드를 포함한다. 제어기는 공통 접촉부 및 어드레싱가능 픽셀 접촉부들의 각각에 결합되고, 제어기는, 방사 소자들의 공간 지향성을 변경하기 위해 픽셀 제어 접촉부들 중 선택적 픽셀 제어 접촉부에 에너지를 공급하도록 미리 프로그래밍된다.
소프트웨어 제어를 이용하여 평면 안테나 어레이를 스캐닝함으로써, 공간에서 2차원으로 스캐닝을 달성할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 이러한 어레이는 평평한 위성 TV 안테나로서 사용될 수 있다. 안테나는, 도로 수준에서 불 수 없도록 지붕 상에 배치될 수 있다. 어레이의 공간 지향성은 소프트웨어를 사용하여 전기적으로 제어될 수 있으므로, 안테나는, 종래의 접시 안테나가 위성에 기계적으로 겨냥되는 것과는 달리, 위성에 기계적으로 겨냥될 필요가 없다. 오히려, 최상의 수신이 달성될 때까지 가변 유전층의 전극에 인가되는 전압을 변경함으로써 (즉, LCD가 사용될 때 LCD 스크린 상에 투영되는 화상을 변경함으로써) 안테나를 전기적으로 스캐닝하여 위성을 획득할 수 있다.
이동 장치의 확산으로 인해, WiFi 액세스 포인트와 같은 종래의 액세스 포인트에는 간섭 송신이 로딩된다. 특히, 표준 액세스 포인트는 무지향성 안테나를 사용하므로, 액세스 포인트는 모든 방향으로 송수신을 행한다. 따라서, 송신시, 무지향성 안테나에 대해 송신 에너지가 거리의 세제곱과 역의 관계로 강하되므로, 액세스 포인트가 높은 에너지를 사용해야 한다. 또한, 액세스 포인트의 송신은, 다수의 이동 장치(스마트폰, 패드, 랩톱)의 간섭에 추가되며, 이들 이동 장치의 각각은 다른 모든 사람의 장치에 간섭하는 무지향성 안테나를 사용한다.
도 8에 도시된 실시예를 사용하여, 특정 방향으로 수신하고 송신하는 액세스 포인트가 제조될 수 있다. 즉, 특정 장치로 송신하기 전에, VDC 판의 전극의 전압은, 안테나가 목표 장치를 겨냥하도록 변경될 수 있다. 송신이 고 주파수에 있으므로, 그리고 안테나가 전자적으로 스캐닝될 수 있으므로, 안테나는, 액세스 포인트에 대해 상이한 공간 위치에 배치된 다른 이동 장치로 송신을 행할 때마다 재지향될 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, VDC 판 상의 각 픽셀이 개별적으로 제어될 수 있으므로, 각각이 개별적으로 제어되는 다수의 어레이가 사용될 수 있다. 또한, 도 8에서는 4개의 개별 어레이가 4개의 개별 패싯 상에 배치되어 있지만, 다른 배치, 예를 들어, 삼각형의 3개 패싯, 오각형의 5개 패싯 등이 가능하다. 이러한 방식으로, 각 어레이는 전용 공간 영역으로 지향되고, 어레이들은 액세스 포인트 주변의 360°를 함께 커버한다.
또한, 본원에 설명되는 소프트웨어 규정형 안테나 시스템은, 정책, 보안 체계, 및 액세스를 WiFi 액세스 포인트와 같은 무선 통신에 적용할 때 상당한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 안테나를 스캐닝하여 360°를 커버할 수 있으므로, 사용자 환경, 간섭 신호, 및 침입자에 대한 3D 맵을 동적으로 생성하는 기능을 제공할 수 있다. 어레이의 위상 어레이 스캐닝 기능을 적절하게 동작시킴으로써, 시스템은, 공간에 있는 비인가 사용자, 예를 들어, 침입자를 식별 및 분리할 수 있고, 그 특성을 검사할 수 있고, 공간 내에 널을 생성함으로써 네트워크에 접속하는 기능의 제거를 결정할 수 있고, 이에 따라 침입자가 네트워크에 혹시라도 도달하는 것을 추적 및 방지할 수 있다. 어떤 면에서, 이것은 웨이브-포트 수준에서 무선 방화벽을 생성한다. 또한, 선택적으로, 시스템은, 안테나 주위의 공간마다 (예를 들어, MAC 어드레스를 사용하여) 각각의 승인된 사용자를 식별할 수 있고, 어떤 네트워크와 액세스 정책 특권을 특정 사용자에게 적용할지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상이한 네트워크 및 액세스 정책들은 회사 방문자가 아닌 직원에게 적용된다. 이어서, 시스템은, Tx/Rx 공간의 위치에 기초하여 네트워크 및 액세스 정책들을 적용할 수 있다. 소프트웨어 규정형 안테나는 지향성 빔과 널을 형성함으로써 사용자를 스캐닝하고 추적할 수 있으므로, 식별된 각 사용자에 대해 네트워크 및 액세스 정책들을 유지할 수 있다.
도 9는 본원에 설명되는 소프트웨어 규정형 안테나들 중 임의의 것을 이용하는 일 실시예에 따른 안테나를 동작시키는 방법을 도시한다. 시작 후에, 시스템은, 예를 들어, 전압을 인가함으로써 안테나를 스캐닝하여 안테나의 지연 라인 아래에 제시된 유전 상수를 변경한다. 스캐닝 중에 수신되는 송신을 사용하여, 시스템은 각 발신 송신의 공간에 있는 특정 위치를 식별한다. 식별된 송신 세트로부터, 시스템은 비인가 송신의 위치를 식별한다. 이어서, 시스템은 안테나를 제어하여 널을 비인가 방향으로 제시한다. 이어서, 시스템은, 안테나를 제어하여 인가된 방향으로 지향된 빔을 형성함으로써 각각의 인가 송신과의 지향 통신을 수행한다. 선택적으로, 파선으로 나타낸 바와 같이, 각 사용자에 대해, 시스템은 송신 장치를 식별하고 장치의 네트워크 및 액세스 정책을 결정한다. 이어서, 시스템은 식별된 장치로부터의 통신에 네트워크 및 액세스 정책을 적용한다.
도 10은 개시된 실시예들 중 임의의 실시예의 안테나가 표준 IEEE 802.11N 액세스 포인트에 어떻게 통합될 수 있는지를 도시하는 블록도이다. 표준 액세스 포인트의 구조 및 요소는 당업계에 잘 알려져 있으므로 여기에서 설명할 필요는 없다. 도 10의 예에서, 표준 안테나는 소프트웨어 규정형 안테나로 대체된다. 또한, 마이크로프로세서(MPU)는, 안테나를 조향하거나 방사 패치의 공진 주파수를 변경하는 데 필요한 전압을 제공하도록 프로그래밍된다.
이러한 점에서, 본 발명의 실시예들은 무선 액세스 포인트를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 이 무선 액세스 포인트는, 송수신기; 공통 접촉부, 복수의 픽셀 제어 접촉부, 및 최상부 유전체를 갖는 LCD 스크린을 포함하는 안테나 어레이; 최상부 유전체 상에 제공된 방사 소자들의 어레이; 각 방사 소자마다 하나의 지연 라인이 접속된, 복수의 지연 라인; 일단부에서 송수신기에 접속되고 타단부에서 지연 라인들 중 하나에 접속된 복수의 피드 라인; 및 공통 접촉부 및 픽셀 제어 접촉부들의 각각에 결합된 제어기를 포함하고, 제어기는, 복수의 방사 소자의 공간 지향성을 변경하기 위해 픽셀 제어 접촉부들 중 선택적 픽셀 제어 접촉부에 에너지를 공급하는 것을 활성화하도록 미리 프로그래밍된다.
이제, 본 개시 내용은 개시된 실시예들에 따라 안테나를 제조하는 방법을 제공하는 것을 다룬다. 언급된 바와 같이, 개시된 실시예들은, PCB 재료, Teflon®, 유리, Rohacell®(독일 Essen의 Evonik Industries AG로부터 입수가능) 등일 수 있는 다양한 절연판 또는 기판을 이용한다. 간결성을 위해, 이들 기판은 하기 설명에서 최상부 기판 및 최하부 기판으로 지칭할 것이다. 도 11에서, 최상부 기판(1101)은 예를 들어 도 6의 커버 절연층(617)에 비교될 수 있는 반면, 최하부 기판(1103)은 도 6의 후면 평탄 유전체(612)에 비교될 수 있다.
도 11의 단계(1100)에서는, 기판(1102)의 최상부면 상에 방사 소자(1135)를 형성하고 최하부면 상에 지연 라인(1140)을 형성함으로써 최상부 기판이 제조된다. 저항성 접촉부(Ohmic contact; 1119)는 지연 라인(1140)을 방사 소자(1135)에 접속할 수 있다. 대안으로, 지연 라인(1140)과 방사 소자(1135)는 기판(1102)을 통해 용량적으로 접속될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 액정 픽셀을 활성화하기 위한 전극이 생략되어 있다. 대신, 활성화 라인(1121)이 최상부 기판의 최하부면 상에 형성되고 지연 라인에 접속된다. 활성화 라인은, 자신의 신호를 RF 신호로부터 분리하도록 바이어스-T에 접속된다.
구체적으로, 도 11의 콜아웃은 표준 바이어스-T 회로를 도시한다. RF+DC 노드는 지연 라인(1140)에 결합된다. DC 노드는, 액정의 상태를 제어하는 데 사용되는 가변 전압 전위의 출력에 대응한다. RF 노드는 공동 피드의 피드 라인(1155)에 대응한다. 도 11에 도시한 바와 같이, RF 노드는 커패시터(C)를 통해 회로에 결합된다. 그러나, 본원에서 설명한 바와 같이, 개시된 실시예의 RF 신호는, 커패시터(C)를 생략할 수 있도록 지연 라인에 용량적으로 미리 결합되어 있다. 따라서, 인덕터(I)를 안테나의 DC측에 통합함으로써, 변형된 바이어스-T 회로를 생성한다.
단계(1105)에서는, RF 신호가 애퍼처를 통과할 수 있도록 전략적으로 위치하는 적절한 구멍(1123)을 갖는 접지면(1125)을 최상부면 상에 형성함으로써 최하부 기판(1103)을 제조한다. 또한, 최하부 기판(1103)의 최하부면 상에 공동 피드의 도전성 라인(1155)을 제조한다.
단계(1110)에서는, 정렬층(1104)을, 최하부 기판(1103)의 최상부면 상에, 최상부 기판(1102)의 최하부면 상에, 또는 양자 모두에 형성한다. 정렬층은, 예를 들어, 폴리이미드와 같은 정렬 재료를 성막하고, 액정을 위한 정렬층으로서 기능하도록 정렬 재료를 변형함으로써 형성될 수 있다. 변형은, 원하는 배향 방향으로 러빙을 행하고, 정렬 방향으로 스크래치를 형성하고, 또는 UV 경화를 행함으로써 달성될 수 있다. 설명은, 정렬층(1104)이 적어도 최하부 기판(1103)의 최상부면 상에 형성된다고 가정하여 진행된다.
단계(1115)에서는, 전술한 바와 같이, 스페이서(1106)를 정렬층(1104)의 상부에 배치하고, 이것은, 이 경우 최하부 유전체(1103)의 최상부면이라고 추정된다. 본 실시예에서, 스페이서는 유리 또는 지르코니아 볼이다. 일 실시예에서, 볼은 접착제를 사용하여 정렬층(1104)에 접착된다. 일 실시예에서, 볼은 예를 들어 UV 경화성 에폭시를 사용하여 정렬층(1104)에 접착되고, 이 경우, 스페이서를 배치한 후, 최하부 기판(1103)을 UV 방사선에 노출시켜 접착제를 경화하고 스페이서를 해당 위치에 고정한다.
단계(1120)에서는, 댐 또는 밀봉부(1107)를 최하부 기판(1103)의 최상부면 상에 배치한다. 밀봉부(1107)는 실리콘 또는 에폭시의 비드, 밀봉재의 미리 형성된 프레임 등일 수 있다. 밀봉부는, 액정에 의해 점유되는 영역을 둘러싸고, 액정이 안테나를 형성하는 샌드위치로부터 유출되는 것을 방지한다. 단계(1125)에서는, 액정(1165)이 최하부 기판(1103)의 최상부면 상으로 흐른다. 그 후, 단계(1130)에서는, 최상부 기판과 최하부 기판을 합쳐 안테나의 다층 샌드위치를 형성한다. 사용되는 다양한 접착제와 밀봉재에 따라, 샌드위치 전체가 경화를 위해 UV 방사선에 노출될 수 있다.
도 11a는 변형된 방법을 도시하며, 여기서, 프로세스 흐름은, 액정을 활성화하도록 지연 라인에 접속된 활성화 라인을 사용하기보다는 전극(1620)이 최상부 기판의 최하부면 상에 형성되고 전위 라인(1121)과 접지 라인(1121')이 전극에 부착되어 픽셀을 규정한다는 점을 제외하고는, 도 11의 프로세스 흐름과 유사하다.
도 12는 안테나를 제조하기 위한 또 다른 방법을 도시한다. 도 12에서, 단계(1200 내지 1220)는 도 11의 단계(1100 내지 1120)와 동일하다. 그러나, 도 12의 단계(1225)에서, 최상부 기판과 최하부 기판을 합쳐 안테나의 다층 샌드위치를 형성한다. 그 다음, 단계(1230)에서는, 주입기(1170)를 사용하여, 최상부 기판과 최하부 기판에 의해 규정되고 밀봉부(1107)에 의해 경계가 정해진 보이드 내에 액정을 주입한다. 주입은, 액정 주입 후에 밀봉된 주입 구멍을 통해 이루어질 수 있다.
도 13은 상이한 유형의 스페이서들이 사용되거나 스페이서-실러(sealer) 조합이 사용되는 또 다른 일 실시예를 도시한다. 도 13에서, 단계(1300 내지 1310)는 도 11의 단계(1100 내지 1110)와 동일하다. 그러나, 도 13의 단계(1315)에서, 스페이서 또는 스페이서-실러 조합이 사용된다. 일례로, 스페이서(1317)는, 도 13의 상부 콜아웃에 도시된 것과 같은 유전 재료의 그리드 형태이다. 스페이서는, 임의의 원하는 형상, 예를 들어, 라인, 정사각형, 벌집 등의 그리드로서 개별적으로 형성되고, 이어서 정렬층(1104)의 상부에 배치된다. 특정한 일 실시예에서, 구멍들(1309)은, 그리드(1317)에 의해 생성된 모든 공간에 있어서 액정이 액정 재료의 밖으로 그리고 균일하게 흐를 수 있게 하도록 그리드의 측벽들 상에 제공된다. 제2 콜아웃의 평면도에 도시된 바와 같이, 스페이서(1317)는 자신의 외주에 밀봉부(1307)를 포함할 수 있으며, 이때, 정렬층(1104)의 상부에 스페이서-밀봉부 조합을 부착하는 것은, 이전 실시예들에서 도시한 바와 같은 두 단계 대신 한 단계이다.
단계(1325)에서는 주입기(1372)를 사용하여 그리드 (1317) 상에 액정을 주입하고, 단계(1330)에서는 두 개의 기판을 합쳐 안테나의 다층 샌드위치를 형성한다. 대안으로, 도 12의 실시예에서와 같이, 최하부 기판과 최상부 기판을 먼저 서로 부착할 수 있고, 이어서 액정을 나중에 밀봉되는 전용 주입 구멍을 통해 주입한다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따라 안테나를 제조하는 롤투롤 방법을 도시한다. 도 14에서, 공급 롤(1401)은, 예를 들어, PET, 폴리머 나노복합체, Pyralux®(듀퐁으로부터 입수가능), ECCOSTOCK® 저 손실 유전체(영국 런던에 소재하는 Emerson & Cuming of Laird PLC로부터 입수가능) 등의 가요성 절연 재료의 연속 스트립을 제공한다. 절연 스트립(1402)은 제1 금속화 스테이션(1470)을 통과하고, 방사 패치들이 절연 스트립의 최상부면 상에 형성된다. 본원에 기재된 금속화 스테이션 중 임의의 것은, 예컨대, 마이크로-전사 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 나노-임프린트 리소그래피(NIL) 등의 임의의 금속-인쇄가능 스테이션일 수 있다.
절연 스트립은 제2 금속화 스테이션(1472)으로 계속 진행되고, 여기서 절연 스트립의 최하부가 지연 라인으로 임프린팅된다. 상기한 바와 같이, 설계에 따라, 절연 스트립의 최하부는, 또한, 지연 라인에 접속된 활성화 라인과 함께 또는 전극에 접속된 전극과 활성화 라인과 함께 가두어질 수 있다. 이와 관련하여, 지연 라인은, 지연 라인이 구불구불한 라인의 형태로 되어 있는 한편 전극은 정사각형 또는 원형의 형태로 되어 있다는 점에서 전극과는 상당히 다르다.
한편, 공급 롤(1411')은 절연 재료, 예컨대, PET의 연속 스트립을 제공한다. 절연 스트립(1403)은 금속화 스테이션(1474)을 통과하며, 여기서 접지층이 절연 스트립(1403)의 최상부면 상에 형성된다. 접지층은 지연 라인들의 각각에 대응하는 애퍼처를 포함한다. 이어서, 절연 스트립(1403)이 금속화 스테이션(1406)을 통과하고, 공동 피드의 피드 라인들은 절연 스트립(1403)의 최하부면 상에 형성된다.
다른 실시예에서 언급한 바와 같이, 액정을 정렬하기 위해서는 적어도 하나의 정렬층을 형성할 필요가 있다. 완성을 위해, 도 14에서는, 양측 절연 스트립이 정렬층을 갖는 것으로서 도시되어 있다. 특히, 성막 시스템(1408)은, 최상부 절연 스트립(1402)의 최하부면과 최하부 절연 스트립(1403)의 최상부면 상에 정렬 재료를 제공한다. 그 후, 스크러버(1409)는 정렬을 제공하기 위해 정렬 재료의 표면을 러빙하거나 긁는 작업을 수행한다. 대안으로, UV 방사선을 사용하여 정렬을 형성할 수 있다. 따라서, 양측 옵션을 나타내기 위해, 도 14는 최상부 절연 스트립(1402)의 정렬층 상에서 동작하는 스크러버(1409)를 도시하는 한편, UV 소스(1411)는 최하부 절연 스트립(1403)에 대하여 정렬을 수행하도록 동작한다. 그러나, 이들 방법 중 임의의 것을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있음을 알아야 한다.
다음으로, 스테이션(1412)에서는, 스페이서들을 최하부 절연 스트립(1403)의 최상부면에 부착한다. 스페이서들은 정렬층의 상부에 부착된다. 스페이서들이 방사선 경화성 접착제를 사용하여 최하부 절연 스트립에 접착되면, 방사선 소스(예를 들어, UV 소스)(1414)가 스테이션(1412)의 하류에 제공된다. 다음 스테이션(1416)에서는, 액정을 최하부 절연 스트립의 최상부면 상에 붓는다. 스테이션(1418)에서는, 양측 절연 스트립을 합쳐, 예를 들어, UV 경화를 사용하여 경화한다. 스테이션(1420)에서는, 나이프를 사용하여 개별적으로 생성된 안테나들을 분리한다.
도 14의 도면이 수평축 위로 뒤집히면, 스페이서와 액정 재료가 최상부 절연 스트립(1402)의 최하부면 위에 성막된다는 것을 제외하고는 동일한 프로세스가 수행될 수 있다는 점에 주목한다.
다양한 실시예를 설명하였으며, 각각의 실시예는 소정의 기능부들과 요소들에 관하여 설명되어 있다. 그러나, 일 실시예의 기능부 및 요소는, 다른 실시예의 다른 기능부 및 요소와 관련하여 사용될 수 있으며, 설명은, 혼란을 피하기 위해 모든 순열이 명시적으로 설명되지는 않았지만 이러한 가능성을 포함하고자 한다는 점을 이해해야 한다.
또한, 접속되고 결합되는 것에 관련된 용어는, 접속된다는 것이 한 부분이 다른 부분에 직접 접속됨을 의미하는 한편 결합된다는 것이 두 개의 부분 사이에 간섭 요소가 있을 수 있음을 의미한다는 규칙에 따른다. 또한, DC 접속은 DC 단락과 유사하며, 하나의 도전체가 다른 도전체와 물리적으로 접촉하여 DC 전류가 흐를 수 있게 한다는 것을 이해해야 한다. 그러나, RF 결합은, 두 개의 도전체가 반드시 물리적으로 접촉할 것을 필요로 하는 것은 아니다. 유효한 일례는 두 개의 커패시터 판이며, 여기서, DC 전류는 이들 커패시터 판을 통과할 수 없지만 AC와 RF는 통과할 수 있다.
본원에 설명된 프로세스와 기술은, 본질적으로 임의의 특정 장치에 관한 것이 아니며, 구성요소들의 임의의 적합한 조합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본원에 설명된 교시에 따라 다양한 유형의 범용 장치가 사용될 수 있다. 본 발명은 모든 면에서 제한적이기보다는 예시적인 것으로 의도된 특정 예들과 관련하여 설명하였다. 통상의 기술자라면 다른 많은 조합이 본 발명을 실시하는 데 적합할 것이라는 것을 이해할 것이다.
또한, 본 발명의 다른 구현예들은, 본원에 개시된 본 발명의 명세서와 실시를 고려할 때 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 설명한 실시예들의 다양한 양태 및/또는 구성요소는 단독으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 본 명세서와 예들은 단지 예시적인 것으로 간주되고, 본 발명의 진정한 범위와 사상은 다음에 따르는 청구범위에 의해 표시된다는 점을 의도한 것이다.

Claims (20)

  1. 다층 안테나를 제조하는 방법으로서,
    제1 절연판의 최상부면 상에 방사 소자들을 형성하고 상기 제1 절연판의 최하부면 상에 복수의 대응 지연 라인을 형성함으로써 최상부 기판을 제조하는 단계;
    제2 절연판의 최상부면 상에 복수의 애퍼처를 갖는 공통 접지 전극을 형성하고 상기 제2 절연판의 최하부면 상에 복수의 도전성 피드 라인을 형성함으로써 최하부 기판을 제조하는 단계;
    상기 최하부 기판의 최상부면 위에, 상기 최상부 기판의 최하부면 위에, 또는 상기 최하부 기판의 최상부면 상에 및 상기 최상부 기판의 최하부면 위에 정렬층을 형성하는 단계;
    상기 정렬층 위에 절연 스페이서들을 제공하는 단계;
    상기 최하부 기판의 최상부면 또는 상기 최상부 기판의 최하부면의 주변 위에 밀봉부를 부착하는 단계;
    상기 절연 스페이서들 간에 액정을 흐르게 하는 단계; 및
    상기 최하부 기판을 상기 최상부 기판에 부착하는 단계를 비순서화 방식(non-ordered)으로 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연 스페이서들을 제공하는 단계는 복수의 절연 구(sphere)를 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절연 스페이서들을 제공하는 단계는 복수의 절연 구를 상기 정렬층에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절연 스페이서들을 제공하는 단계는 절연 재료로 된 그리드를 형성하고 상기 그리드를 상기 정렬층 위에 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 그리드 내에 흐름 구멍들을 형성하여 상기 액정이 상기 그리드의 소자들 간에 흐를 수 있게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 밀봉부를 상기 그리드의 주변 위에 부착하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 절연 스페이서들 간에 액정을 흐르게 하는 단계는, 상기 최하부 기판을 상기 최상부 기판에 부착하는 단계 후에 상기 액정을 주입하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 절연 스페이서들 간에 액정을 흐르게 하는 단계는, 상기 최하부 기판을 상기 최상부 기판에 부착하는 단계 후에 전용 주입 구멍을 통해 상기 액정을 주입하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 최상부 기판을 제조하는 단계는, 상기 지연 라인들의 하나마다 하나의 활성화 라인이 접속된, 복수의 활성화 라인을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 최상부 기판을 제조하는 단계는, 상기 최상부 기판의 최하부면 상에 복수의 전극을 형성하는 단계, 및 상기 전극들 중 하나마다 하나의 활성화 라인이 접속된, 복수의 활성화 라인을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 절연판은 PCB 재료, Teflon®, 유리, 또는 Rohacell® 중 하나를 포함하는, 방법.
  12. 안테나를 제조하는 방법으로서,
    제1 유전 스트립의 제1 롤러를 제공하는 단계;
    제2 유전 스트립의 제2 롤러를 제공하는 단계;
    상기 제1 유전 스트립을 금속화 스테이션을 통과시켜 복수의 방사 패치를 상기 제1 유전 스트립의 최상부면 상에 형성하고 복수의 지연 라인을 상기 제1 유전 스트립의 최하부면 상에 형성하는 단계;
    상기 제2 유전 스트립을 금속화 스테이션을 통과시켜 공통 접지부를 상기 제2 유전 스트립의 최상부면 상에 형성하고 복수의 피드 라인을 상기 제2 유전 스트립의 최하부면 상에 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 유전 스트립을 정렬 재료 성막(deposition) 스테이션을 통과시켜 정렬층을, 상기 제2 유전 스트립의 최상부면 위에, 상기 제1 유전 스트립의 최하부면 위에, 또는 상기 제2 유전 스트립의 최상부면 상에 및 상기 제1 유전 스트립의 최하부면 위에 성막하는 단계;
    상기 제2 유전 스트립의 최상부면 위에 또는 상기 제1 유전 스트립의 최하부면 위에 스페이서들을 성막하는 단계;
    상기 제2 유전 스트립의 최상부면 위에 또는 상기 제1 유전 스트립의 최하부면 위에 액정 재료를 성막하는 단계;
    상기 제1 및 제2 유전 스트립을 함께 부착하여 다층 스트립을 형성하는 단계; 및
    상기 다층 스트립을 개별 안테나들로 절단하는 단계를 비순서화 방식으로 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서, 복수의 방사 패치를 형성하는 단계, 복수의 지연 라인을 형성하는 단계, 공통 접지부를 형성하는 단계, 복수의 피드 라인을 형성하는 단계는, 마이크로 전사 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 나노임프린트 리소그래피(NIL) 중 하나를 포함하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 지연 라인들의 하나마다 하나의 활성화 라인이 접속된, 복수의 활성화 라인을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제12항에 있어서, 복수의 전극과 복수의 활성화 라인을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 전극들 중 하나마다 하나의 활성화 라인이 접속되는, 방법.
  16. 제12항에 있어서, 스페이서들을 성막하는 단계는, 복수의 비드를 상기 제1 유전 스트립 또는 상기 제2 유전 스트립 상에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 안테나를 제조하는 방법으로서,
    제1 유전판을 취득하고, 상기 제1 유전판 상에 복수의 RF 방사 소자 및 복수의 피드 라인을 형성하는 단계로서, 각각의 피드 라인은 상기 방사 소자들 중 하나에 RF 방사를 통신하도록 구성된, 단계;
    제2 유전판을 취득하고, 상기 제2 유전판 상에 공통 접지층을 형성하고 상기 공통 접지층 내에 복수의 애퍼처를 형성하는 단계로서, 각각의 애퍼처는 상기 지연 라인들 중 하나와 정렬하도록 구성된, 단계;
    상기 제2 유전판 상에 복수의 RF 피드 라인을 형성하여 공동 피드(corporate feed)를 형성하는 단계;
    상기 제1 유전판, 상기 제2 유전판, 또는 상기 제1 및 제2 유전판 상에 정렬 재료를 제공하는 단계;
    상기 제1 유전판과 상기 제2 유전판 사이의 보이드를 규정하기 위한 스페이서들을 제공하면서 상기 제1 유전판과 상기 제2 유전판을 서로 부착하는 단계; 및
    상기 제1 유전판과 상기 제2 유전판 사이의 상기 보이드 내에 액정 재료를 주입하는 단계를 비순서화로 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 유전판 상에 복수의 전극을 형성하는 단계, 및 복수의 활성화 라인을 형성하는 단계를 더 포함하고, 각각의 활성화 라인은 상기 전극들 중 하나에 접속되는, 방법.
  19. 제17항에 있어서, 복수의 활성화 라인을 형성하는 단계를 더 포함하고, 각각의 활성화 라인은 상기 지연 라인들 중 하나에 접속되는, 방법.
  20. 제17항에 있어서, 스페이서들을 제공하는 단계는 유전 재료로 된 그리드를 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
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