본 논문에서는 저유전체의 한 면에 고유전체를 부착하는 기존의 광대역 기법을 개선하여 새로운 광대역 세라믹 유전체 안테나를 제시하였다. 제안한 광대역 기법을 사용하여 광대역 안테나를 설계할 수 있었으며 대역폭의 감소문제를 줄일 수 있었다. 본 논문에서 제안한 세라믹 유전체 안테나의 경우 10dB 반사손실에서 대역폭을 33.9%까지 증가시켰으며 세라믹 유전체 안테나의 특성은 실험치와 유한요소법을 사용한 해석치가 잘 일치함으로써 확일할 수 있엇다. 제안한 세라믹 유전체 모델을 사용하여 PCS 및 IMT-2000 이중대역에서 사용이 가능한 광대역 안테나를 설계, 제작하였다.
본 논문에서는 공동모델을 이용하여 직사각형의 패치를 가지는 마이크로 스트립형 유전체 세라믹 안테나의 최적구조를 설계하고, 그 결과를 바탕으로 900 MHz대 중심주파수를 가지는 시작품을 제작하였다. 본 연구의 결과는 기존의 헬리컬 안테나보다 성능과 무지향성이 우수한 유전체 세라믹 안테나를 개발하는 것 뿐만아니라, 안테나의 다양화에 유용한 도구로 사용될 수 있을 것이다.
EMI 필터는 주로 디지틀기기에서 불요복사를 방지하기 위한 목적으로 사용되는 대표적인 노이즈 대책부품으로 이러한 필터에 사용되는 세라믹 유전체는 온도 및 주파수 특성이 안정해야 한다. 새로운 EMI 필터용 세라믹 유전체를 개발하기 위하여 신조성인 BaO-$Nd_2$$O_3$-$CeO_2$-$TiO_2$계를 선정하고, 소결 온도 범위 $1240~1300^{\circ}C$및 $SiO_2$ 첨가량에 따라 이들 변수들이 유전체 특성에 미치는 영향을 분석하였다.
Aerosol deposition method(ADM)은 상온에서 에어로졸화 된 고상의 원료분말을 노즐을 통해 분사시켜 소결과정을 거치지 않고도 상온에서 고밀도 후막을 제조할 수 있는 공정이다. 이러한 Aerosol deposition method의 장점은 상온에서 고밀도 후막을 제조할 수 있고, 다양한 재료의 코팅이 가능하며, 코팅층의 조성 및 화학 양론비의 제어가 용이하다. 본 연구에서는 많은 장점을 가지고 있는 Aerosol deposition method를 이용하여 높은 유전상수, 압전계수, 초전계수를 갖는 $BaTiO_3$ 분말을 원료로 하여 압전소자, 커패시터, 고전압용 유전체 등에 응용이 가능한 유전체 형성에 관한 연구를 진행하였다. 또한 $BaTiO_3$ 같은 강유전체 세라믹을 이용하여 여러 가지 소자를 제조하는 경우 소자의 미세조직에 따라 물성이 영향을 받는 것으로 확인되어져 있다. 이에 본 연구에서는 세라믹 분말보다 상대적으로 탄성이 큰 polymer 분말 중 높은 유전율을 갖고 압전특성이 있는 Polyvinyl difluoride(PVDF)를 선정하여 $BaTiO_3$ 분말에 첨가하여 동시분사법을 사용해 복합체 후막을 성장시켰고, 또한 금속 분말을 첨가하여 동시분사법을 사용해 복합체 후막을 성장시켰다. 성장된 복합체 후막은 유전율과 유전손실 그리고 leakage current, breakdown voltage, 미세구조 분석 등 다양한 분석이 이루어 졌으며, embedded capacitor 유전체 층으로 응용 가능성을 가늠하였고, 상온에서 제조된 유전체 층의 응용을 위한 최적의 공정조건을 제시하고자 한다.
불요 전자파 제거용 필터의 유전체로 사용되는 Zirconium Titanate 세라믹 유전체에서 $MoO_2$ 함유량과 소결온도에 변화를 주어 이들이 유전특성에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 일반적으로 $MoO_2$ 함유량보다는 소결온도의 변화가 유전률, 품질계수 및 소결밀도 등에 더 큰 영향을 주었으며, 정전용량의 온도계수 측면에서는 $MoO_2$ 함유량을 제어하여0ppm$^\{circ}C$근처로 이동시켜 상당히 안정된 온도 특성으로 개선할 수 있었다.
본 논문에서는 높은 유전율을 갖는 세라믹 유전체상에 인쇄된 변형된 역 F형의 광대역 세라믹 유전체 칩 안테나를 설계 제작하였다. 이 안테나는 2.0 GHz 대역 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 단말기의 내부에 장착하여 사용하기 위한 것으로 상용 소프트웨어 HFSS를 이용하여 유전체 크기, 유전율 및 인쇄패턴에 따른 안테나 특성을 해석하여 작은 접지면에서 최적의 안테나 특성을 갖도록 설계하였다. 제작된 안테나는 폭 8 mm, 높이 3 mm, 길이 8 mm로 소형으로 특성 측정결과, -10 dB 대역폭은 약 270 MHz로 IMT-2000 단말기에 요구되는 대역폭을 만족하며 또한 최대 방사이득은 2 dBi임을 확인할 수 있었다.
GPS/GLONASS 통합 수신기에서 사용 할 수 있도록 광대역 원편파 특성을 나타내면, 개인 휴대 및 차량용으로도 사용하기 적합한 작은 크기의 세라믹 유전체 패치 안테나를 설계, 제작하였다. 소형화를 위하여 높은 비유전율을 갖는 세라믹 유전체를 이용하였으며, 90。 위상차의 이중 급전 구조를 사용하여 광대역 특성을 구현하고, 또한 원하는 대역에서 낮은 축비를 구현하였다. 제작된 안테나는 -15 dB 대역폭 242 MHz, 축비 3 dB 이하 112。이상의 넓은 반전력 빔폭을 나타내면, GPS 및 GLONASS 신호를 동시에 수신하기 위한 안테나의 특성을 만족하였다.
최근 정보사회에 따른 전파수요가 높아지고 있으며 이에 따른 주파수의 요구가 점차 고주파화되고 있고 미개척분야인 밀리미터파의 개발이 중요한 과제로 대두되고 있다. 본 고에서는 밀리미터파 대역 수동부품용 세라믹 유전체 소재에 관한 동향을 서술하였으며, 이 대역에서 세라믹 소재의 유전특성을 측정, 평가하는 여러 방법 중에서 자유공간법을 이용한 기술에 관하여 소개하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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