메타물질을 이용한 소형 마이크로파 필터 설계
Miniaturized Microwave Filter Design Using a Metamaterial
- 주제(키워드) microwave , microwave filter , metamaterial , spiral resonator
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이기진
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000061109
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
메타물질(meta-material)을 이용하여 나선모양의 전도체 패턴을 이용한 소형화된 마이크로파 필터(microwave filter)를 설계 및 제작하였다. 본 연구에서 제작한 마이크로파 필터는 패턴형성에 용이한 마이크로스트립 구조를 이용하여 제작하였고 한 쪽 면에는 나선모양의 패턴을 구형하였고, 다른 한 쪽 면에는 패턴이 없는 전도체를 구현하였다. 마이크로파 필터를 제작하기 위하여, 기판은 유전율 9.8의 산화알루미늄(Al2O3)을 사용하였고, 실크스크린(silk screen) 방법을 이용하여 기판 위에 실버 후막을 코팅한 후, 레이저 패터닝을 통하여 나선 모양의 필터 패턴을 구현하였다. 패턴 구현 후, 실버 후막의 결정화와 불순물 제거를 위하여 전기로의 일종인 머플로(muffle furnace)를 이용하여 800 °C에서 열처리 과정을 거쳤다. 제작된 필터의 주파수특성을 알아보기 위해 계측기(network analyzer)를 이용하여 s-parameter를 측정하였고, 측정된 결과는 HFSS(high frequency structural simulator)를 이용한 simulation data와 비교하였다. 마지막으로, 제작된 나선모양 필터의 크기가 감소할수록 공진주파수가 증가하는 것을 확인하였고, 또한 나선의 회전수가 감소할수록 공진주파수가 증가하는 것을 확인하였다. 제작된 마이크로파 필터는 패턴의 크기가 수 십 mm2에 해당하는 작은 면적의 필터 소자로 제작할 수 있었다.
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