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동일 유전율의 단일층 구조 또는 적어도 하나의 층이 다른 유전율을 갖는 다층 구조의 평판형 유전체; 및
상기 유전체의 상면으로 각각 배치되고, 루프 형태를 갖는 제1 도전체를 구비한 제1 도전체부; 및
상기 유전체의 하면으로 각각 배치되고, 상기 제1 도전체와 동일 형태를 갖는 제2 도전체를 구비한 제2 도전체부;를 포함하고,
소정 주파수 구간에서 유전율(permittivity), 투자율(permeability) 및 굴절률(refractive index)이 0 ~ 1 또는 음의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형 메타 물질(Meta-material)
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제1 항에 있어서,
상기 평판형 유전체는 직사각형 평판 구조를 가지며,
상기 제1 및 제2 도전체 각각은 직사각형의 루프 형태를 가지며,
상기 제1 및 제2 도전체부는 상기 제1 및 제2 도전체의 직사각형 루프 내에 각각 배치되는 십자 형태의 내부 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 메타 물질
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제2 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 도전체 각각은 정사각형 루프 형태를 가지되, 상기 정사각형 루프의 각 변들은 제1 폭(W1)을 가지고 상기 평판형 유전체의 각 변으로부터 제1 간격(g1)을 유지하며,
상기 내부 도전체는 제2 폭(W2)을 가지며, 십자의 각 끝 부분은 상기 정사각형 루프의 각 꼭지점과 동일 형태를 가지고 변으로부터 제2 간격(g2)을 유지하며,
상기 정사각형 루프의 한 변의 길이(a), 상기 평판형 유전체의 두께(h), 상기 제1 폭(W1), 제1 간격(g1), 제2 폭(W2), 및 제2 간격(g2) 중 적어도 하나의 파라메터가 변경됨에 따라, 상기 평판형 메타 물질의 굴절률, 임피던스, 유전율 및 투자율을 변경되는 것을 특징으로 하는 평판형 메타 물질
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4
제1 항에 있어서,
상기 평판형 유전체는 직사각형 평판 구조를 가지며,
상기 제1 및 제2 도전체 각각은 직사각형의 루프 형태를 가지되, 상기 평판형 유전체의 각 변을 따라 소정 간격을 가지며 배치되고, 중심부에서 내부 방향으로 직사각형 형태로 들어간 오목부를 가지며,
상기 오목부 각각에는 상기 직사각형의 루프의 중심방향의 변에 비아(via)가 형성되어, 상기 제1 및 제2 도전체가 상기 비아를 통해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 평판형 메타 물질
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제4 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 도전체 각각은 정사각형 루프 형태를 가지되, 상기 정사각형 루프의 각 변들은 제1 폭(W1)을 가지고 상기 평판형 유전체의 각 변을 따라 제1 간격(g1)을 가지며,
상기 오목부의 평행한 두 변들 각각의 길이는 제1 길이(l1)를 가지되, 상기 두 변들 사이는 제2 간격(g2)을 가지며,
상기 정사각형 루프의 한 변의 길이(a), 상기 제1 폭(W1), 제1 간격(g1), 제2 간격(g2), 및 제1 길이(l1) 중 적어도 하나의 파라메터가 변경됨에 따라, 상기 평판형 메타 물질의 굴절률, 임피던스, 유전율 및 투자율을 변경되는 것을 특징으로 하는 평판형 메타 물질
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6
제1 항의 평판형 메타 물질을 단위 셀로 하여,
다수의 상기 평판형 메타 물질 단위 셀들이 가로 및 세로의 어레이 구조로 배치된 평판형 메타 물질 구조체
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7
제6 항에 있어서,
상기 평판형 메타 물질은 제2 항 및 제4 항 중 어느 한 항의 평판형 메타 물질인 것을 특징으로 하는 평판형 메타 물질 구조체
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8
접지면(ground) 및 상기 접지면 상으로 배치된 유전체층을 구비한 하부 구조체;
상기 하부 구조체 상부에 배치되고, 적어도 하나의 안테나를 구비한 안테나부; 및
상기 안테나부 상부로 배치되며, 제1 항의 평판형 메타 물질을 단위 셀로 하여, 다수의 상기 평판형 메타 물질의 단위 셀들이 가로 및 세로의 어레이 구조로 배치된 평판형 메타 물질 구조체;를 포함하는 안테나 시스템
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제8 항에 있어서,
상기 접지면과 상기 평판형 메타 물질 구조체는 공진기(cavity)의 공진 조건을 만족시키는 이격 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템
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제8 항에 있어서,
전파가 진행하는 방향이 Z축이고, 상기 안테나부로 상기 안테나가 2개 이상 배치되는 경우에,
2개 이상의 상기 안테나는 X축 또는 Y축 방향으로 배치되거나 X축 및 Y축 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템
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11
제8 항에 있어서,
상기 접지면과 상기 평판형 메타 물질 구조체는 공진기(cavity)의 공진 조건을 만족시키는 이격 거리를 가지며,
상기 안테나부는 상기 하부 구조체와 상기 평판형 메타 물질 구조체 각각으로부터 소정 거리 이격된 위치에 배치되거나, 상기 하부 구조체의 상면으로 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템
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12
제8 항에 있어서,
상기 평판형 메타 물질 구조체는 방사되는 전파의 빔 폭의 조절을 위해 성형될 수 있는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템
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제8 항에 있어서,
상기 평판형 메타 물질 구조체는 제2 항 및 제4 항 중 어느 한 항의 평판형 메타 물질을 단위 셀로 하는 어레이 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템
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14
근거리(subwavelength) 이미징을 위하여 제1 항의 평판형 메타 물질을 단위 셀로 하여, 다수의 상기 평판형 메타 물질의 단위 셀들이 가로 및 세로의 어레이 구조로 배치된 평판형 메타 물질 구조체로 형성된 렌즈
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15
제14 항에 있어서,
렌즈로서의 상기 평판형 메타 물질 구조체는 전파를 방사하는 소스원으로부터 소정거리 이격된 전방으로 배치되며,
상기 평판형 메타 물질 구조체 전방으로는 이미지 평면이 배치되어, 상기 이미지 평면상으로 이미지가 맺히게 되는 것을 특징으로 하는 렌즈
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16
제14 항에 있어서,
상기 평판형 메타 물질 구조체는 제2 항 및 제4 항 중 어느 한 항의 평판형 메타 물질을 상기 단위 셀로 하는 것을 특징으로 하는 렌즈
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