KR20110124293A - 다중 공동 안테나 - Google Patents

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KR20110124293A
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Abstract

한 쌍의 공진 공동을 포함하는 무선 주파수 식별(RFID) 시스템용 안테나가 개시된다. 이 안테나는 금속 호일과 같은 전도성 물질의 리본의 말단을 리본의 중간 부분 위에 폴딩함으로써 구현된다. 이 안테나는 RFID 시스템에서 사용되는 종래 기술의 안테나보다 더 높은 전압을 생성하며, 그것은 개선된 범위를 갖는 가능한 RFID 시스템을 만든다. 대안의 실시예에서, 안테나는 RFID 시스템이 인근의 금속 물체의 존재를 더욱 잘 용인하게 하는 반사기를 포함한다.

Description

다중 공동 안테나{Multiple-Cavity Antenna}
본 발명은 다중 공동 안테나에 관한 것이다.
다음 경우에 있어서 반드시 언어인 것은 아닌 근본적인 개념은 참조로서 인용된다.
(1) 미국 특허 가출원 제61/207,467호, 및
(2) 미국 특허 가출원 제61/273,814호.
이 출원과 이 경우에 특허청구범위의 번역에 영향을 미칠 수도 있는 참조에 의해 인용된 경우들 중 하나 이상의 경우 사이에 언어 면에서 임의의 모순이나 불일치점이 있다면, 이 경우의 특허청구범위는 이 경우에서의 언어와 일치하도록 번역되어야 한다.
이 경우는 다음의 가출원의 우선권을 주장한다.
(1) 미국 특허 가출원 제61/207,467호, 및
(1) 미국 특허 가출원 제61/273,814호
이 경우는 "Multiple-Resonator Antenna"라는 제목으로 2009년 8월 5일에 출원되었으며 공통 계류 중인 미국 특허 출원 제12/535,768호의 부분 계속 출원이며, 그의 우선권을 주장한다.
본 발명은 전반적으로 무선 통신에 대한 안테나 설계에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무선 주파수 식별(Radio-Frequency Identification: RFID) 시스템용 안테나 설계에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 1 세기를 넘어 존재하고 있다. 이 기간 동안, 안테나 설계자는 다양한 동작 조건에서 양호한 성능을 달성한다는 목표로 광범위한 안테나 설계를 가져 왔다.
일반적으로, 예를 들어 수신 안테나를 설계할 때 안테나 설계자의 목표는 안테나에 입사되는 전자기 신호와 안테나에 의해 생성되는 최종 전기 신호 사이의 전력 이송을 최대화시키는 것이다. 전력 이송이 높을수록, 수신된 신호 대 잡음 비가 높아서 통상적으로 보다 양호한 수신기 성능으로 된다.
또한, 일반적으로, 무선 수신기는 전기 회로 및 적합한 케이블 접속을 통해 서로 상호 접속되는 별도의 수신 안테나를 포함하고 있다. 이러한 시스템에서, 안테나 설계자는 안테나의 전기자기적 동작에 대한 케이블 접속 및 전기 회로의 왜곡 영향을 고려해야 한다.
보다 최근에, 집적 회로 기술에 기초하여 소형 무선 시스템의 출현에 따라, 소위 무선 주파수 식별(Radio-Frequency Identification: RFID) 시스템을 제작하는 것이 가능해졌는데, 이 시스템에서 전체 무선 수신기는 수신 안테나보다 더 작은 패키지에 수용된다. 이러한 시스템에서, 케이블 접속 및 전기 회로의 왜곡 영향의 거의 완전한 제거는 신규 안테나 설계를 가능하게 한다.
소위 패시브 RRD 수신기는 부분적으로 전력 공급을 요구하지 않기 때문에 수신 안테나보다 작을 수 있다. 수신기를 동작시키도록 하는 전력은 수신된 신호 자체로부터 도출된다. 수신 안테나에 의해 생성되는 신호는 수신기에 전력을 공급하는 데 사용되는 직류(DC) 전압을 산출하도록 하나 이상의 다이오드에 의해 정류된다.
이상적인 다이오드는 순방향 전압이 인가될 때에는 완전 도체이고, 역방향 전압이 인가될 때에는 완전 부도체이다. 실제 다이오드는 단지 이 동작과 비슷할 뿐이다. 특히, 실제 다이오드는 양호한 도체가 되기 전에 최소 순방향 전압을 요구한다. 이에 따라, 수신 안테나에 의해 생성된 신호는 DC 전압이 RRD 수신기에 전력을 공급하는 데 이용가능해지기 전에 다이오드에 의해 요구되는 최소 전압보다 높은 전압을 가져야 한다.
따라서, 통상적인 안테나 설계와는 대조적으로, 패시브 RRD 수신기 안테나의 설계 목표는 수신된 신호 전력이 아니라 오히려 수신된 신호 전력을 최대화시키는 것이다.
안테나는 송신 안테나로서 사용되는 안테나가 수신 안테나로도 사용될 수 있고, 그 반대로도 그러할 수 있다는 것을 의미하는 가역적 디바이스(reciprocal devices)라는 것이 본 분야에는 잘 알려져 있다. 또한, 수신 안테나로 사용되는 안테나의 동작과 송신 안테나로서 사용되는 동일한 안테나의 동작 사이에는 일대일 대응성이 있다. 이 안테나 특성은 "가역성(reciprocity)"으로 본 분야에 알려져 있다.
송신 안테나로서 사용되는 안테나는 입력 포트에서 인가되는 전기 신호를 수용하고, 3차원 공간을 통해 전파되는 송신된 전자기 신호를 생성한다. 이러한 송신된 전자기 신호를 벡터 공간의 벡터, 예를 들어 구면 조화 함수(spherical harmonics)의 중첩으로 표현하는 방법은 본 분야에서 잘 알려져 있다. 주어진 주파수에서의 송신 안테나 동작은, 예를 들어 안테나의 입력 포트에서 인가되는 그 주파수에서 테스트 전기 신호에 응답하여 그것이 생성하는 송신된 전자기 신호의 구면 조화 함수 성분을 보고함으로써 충분히 특징지어질 수 있다.
이러한 특징은 동일한 안테나가 수신 안테나로서 사용될 때 그 안테나의 동작을 명백하게 도출하는 데 이용될 수 있다. 이 경우, 입력 포트는 3차원 공간을 통해 전파되는 입사 전자기 신호에 응답하여 출력 전기 신호를 생성하는 출력 포트가 된다. 입사 전자기 신호는, 예를 들어 그것의 구면 조화 함수 성분을 특정함으로써 특정될 수 있다. 그러면, 최종 생성 전기 신호는, 본 분야에 잘 알려져 있는 바와 같이, 동일한 주파수로 송신된 전자기 신호의 구면 조화 함수 성분과의 스칼라 곱(scalar product)을 통해 도출될 수 있다.
가역성의 결과는 안테나가 그것의 특성과 관련하여 송신 안테나 또는 수신 안테나 중 어느 하나로서 충분히 특징지어질 수 있다는 것이다. 하나의 모드(송신 모드 또는 수신 모드)에서 사용될 때 안테나의 충분한 특징화는 나머지 다른 모드에서 사용될 때 안테나의 특성을 유일하고 명백하게 정의한다.
예를 들어, 안테나의 방사 패턴을 이해하거나 측정하기 위해, 안테나에 전기 신호를 급전하고 이후에 안테나에 의해 생성된 전자기장을 관찰하는 것은 자주 보다 더 용이하다. 이 과제는 실험적으로 또는 계산적으로 수행될 수 있다. 이 방법을 통해 얻어지는 안테나의 방사 패턴은 안테나가 수신 안테나로서 사용되는 때에도 적용된다. 이후, 안테나는 수신 또는 송신이라고 상호 교환 가능하게 지칭될 것이며, 그것들의 특성은 명료성을 얻기에 편리하도록 그것들이 송신 또는 수신 중 어느 하나로 적용되면 설명될 것이다. 하나의 모드(수신 또는 송신)에서 사용되는 안테나에 관하여 언급되는 것을 다른 모드에서 사용되는 동일한 안테나에 어떻게 적용하는지는 당업자에게 자명할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 모노폴 안테나(100)를 도시하고 있다. 모노폴 안테나(100)는 모노폴(110), 접지면(120) 및 동축 케이블 커넥션(130)을 포함한다. 모노폴 안테나(100)는 일반적인 유형의 안테나이며, 얼마나 많은 안테나가 동작하는지를 나타낸다. 전기 신호가 동축 케이블 커넥션(130)에 인가되면, 전기장은 모노폴(110)과 접지면(120) 사이에 나타낸다. 전기 신호가 소위 안테나의 "공진" 주파수의 주파수 또는 그 부근의 주파수를 갖는다면, 전기 신호의 대부분의 전력은 안테나에 의해 방사되는 전자기 신호로 변환된다. 전기 신호가 안테나의 공진 주파수와는 실질적으로 상이한 주파수는 갖는다면, 비교적 적은 신호 전력이 방사되며, 대부분의 전력은 동축 케이블 커넥션으로 역 반사된다.
원칙적으로, 공진 대역을 나타내지 않고 많은 주파수에서 효율적으로 방사하는 안테나를 제조하는 것은 가능하다. 실제로, 그러한 안테나를 제조하는 것은 어려우며, 공진 구조(이하, "공진기"라고도 지칭됨)는 효율적으로 방사하는 안테나를 제조하는 데 통상적으로 사용된다.
도 2는 공진 구조(200)를 도시하고 있는데, 이 공진 구조(200)는 종래 기술에서 안테나를 제조하는 데 통상적으로 사용되는 일 유형의 공진 구조의 일례이다. 공진 구조(200)는 커넥션 지점(230-1, 230-2)을 포함하는 입력-출력 포트(220)와 함께 U자 형상으로 구부러진 와이어(240)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 커넥션 지점은 와이어의 두 말단에 부착된다.
공진 구조(200)의 공진 주파수는 그것의 길이에 의존한다. 그 구조는 한쪽 말단(즉, 입력-출력 포트(220)의 맞은 편에 있는 말단)에 단락 회로를 갖는 2선 송신 라인(210)으로서 모델링될 수 있다. 그 구조는 송신 라인의 길이가 파장의 대략 1/4인 주파수에서 공진한다. 공진 구조가 용인할 수 있게 양호한 성능을 나타내는 공진 주파수에 가까운 주파수의 범위는 "공진 대역(band of resonance)"으로 알려져 있다.
공진 구조(200)는 모노폴 안테나(100)와 유사한 방법으로 공진을 나타낸다. 공진 주파수 근처에서, 와이어(240) 상의 전압 및 전류에 의해 생성되는 전자기장은 더욱 강해지고, 입력-출력 포트(220)에 인가되는 전기 신호의 보다 많은 부분의 전력은 전자기 신호로서 방사된다. 이에 따라, 이 동작을 나타내는 공진 구조는 "전기자기적 공진"이라고도 지칭된다.
도 3은 폴드형 다이폴 안테나(300)를 도시하고 있는데, 이 폴드형 다이폴 안테나(300)는 종래 기술에서의 일반적인 유형의 안테나의 일례이다. 폴드형 다이폴 안테나(300)는 직렬로 접속된 공진 구조(200)의 2개의 인스턴스로 구성되는 것으로 모델링될 수 있다. 송신 안테나로서 사용될 때, 전기 신호는 밸런스된 송신 라인(320)을 통해 인가된다.
폴드형 다이폴 안테나(300)가 직렬로 접속된 공진 구조(200)의 2개의 인스턴스로 구성되는 것으로 모델링될 수 있다 하더라도, 수신 안테나로서 사용될 때 그것이 생성하는 신호는 공진 구조(200)의 2개의 인스턴스들 사이에서의 상호 커플링 때문에 단독으로 사용되는 경우에는 공진 구조(200)의 각 인스턴스가 생성하는 신호의 합이 아니다.
도 4는 로드 소자를 갖는 안테나(400)를 도시하고 있는데, 이 로드 소자를 갖는 안테나(400)는 RRD 태그로서 알려져 있는 RHD 시스템에 대한 종래 기술에서의 일 유형의 안테나의 일례이다. 로드 소자를 구비한 안테나(400)는 도시된 바와 같이 상호 관련되는 전도성 시트(410-1,410-2), 전기적 커넥션(420), 커넥션 지점(440-1, 440-2) 및 로드 소자(430)를 포함한다.
전기적 커넥선(420)과 함께 도전성 시트(410-1, 410-2)는 공진 구조(450)를 형성한다. 로드 소자(430)는 커넥션 지점(440-1, 440-2)을 통해 공진 구조(450)에 의해 생성되는 신호를 수신한다. RFID 태그를 구현하는 데 사용될 때, 로드 소자(430)는 도전성 시트(410-1, 410-2)의 크기에 비해 상대적으로 작다.
RRD 태그를 구현하기 위해, 로드 소자(430)는 수신기 및 송신기 양측 모두로서 작용한다. 구체적으로, 패시브 RRD 태그에서, 송신은 "변조된 후방산란(modulated backscatter)"으로 알려진 기술을 통해 달성되는데, 이 기술에서 로드 소자(430)는 수신된 신호에 나타나는 임피던스를 제어한다. 변조된 후방산락은, 임의의 무선 수신기에서, 수신 안테나 상에 입사되는 전자기 신호 중 일부가 반사된다는 사실에 기초한다. 반사된 신호의 진폭 및 위상은 안테나 포트에 접속된 임피던스에 의존하여, 로드 소자(430)가 자체의 임피던스를 제어함으로써 반사된 신호를 변조하게 한다.
본 발명의 목적은 공진 주파수를 증가시키지 않고도 하나 또는 양측 모두의 공동의 길이를 감소시키는 것이 가능하다. 이것은, 그러한 지연 소자의 부재 시에, 그 밖의 공동 파라미터가 변화없이 유진되면, 공진 공동의 크기 감소가 일반적으로 공동의 공진 주파수 증가에 의해 달성되기 때문에 유리한 다중 공동 안테나를 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예는 공진 공동(resonant cavity)으로서 구현된 한 쌍의 공진 구조를 포함한다. 공동은, 예를 들어 금속 호일과 같은 전도성 물질로 구성되는 시트를 상호 접속시킴으로써 실현된다. 2개의 공동은 결합되어, 수신 안테나로서 사용될 때 종래 기술의 안테나보다 더 높은 소스 임피던스를 갖는 안테나 구조를 달성하게 한다. 주어진 수신된 신호 강도에 대해, 보다 높은 소스 임피던스는 안테나 출력 포드에 더 높은 전압을 야기하여, 본 발명에 기초한 RRD 태그에 대하여 보다 더 긴 거리의 동작을 가져온다.
본 발명의 실시 예는 금속 호일과 같은 전도성 물질로 구성되는 리본을 포함하는데, 리본의 2개의 말단은 리본의 중간 부분 위로 폴딩된다. 리본의 각각의 폴딩된 말단과 리본의 중간 부분 사이에는 리본을 지지하고 리본의 중간 부분으로부터 고정된 거리에서 리본의 폴딩된 말단을 유지시키는 지지 물질 층이 있다. 지지 물질로 점유된 리본의 한쪽 말단과 리본의 중간 부분 사이의 공간 체적은 하나의 전자기적 공진 공동을 형성한다. 지지 물질은 또한 유전체로서 작용한다.
로드 소자는 리본의 2개의 폴딩된 말단들 사이에 접속되어 RFID 태그를 만든다. 폴딩된 리본은 태그의 안테나로서, RRD 태그에 대하여 종래 기술의 안테나보다 더 높은 임피던스를 가지며, 로드 소자 전체에서 더 높은 전압이 생성되는 결과를 갖는다.
RRD 태그가 대형 금속 객체 근처에서 사용되는 상황의 경우, 본 발명의 실 시예는 "반사기"라고도 지칭되는 추가의 전도성 물질 층을 포함한다. 폴딩된 리본으로서 구현되는 실시 예의 경우, 반사기 시트는 리본의 반대 측면 상에 리본의 중간 부분에 평행하게 놓인다. 지지 물질 층은 반사기와 리본의 중간 부분 사이에 있고, 그들 사이에서 고정된 거리를 유지한다. 반사기의 존재는 태그 근처에서 대형 금속 객체에 의해 야기되는 태그 성능의 붕괴를 감소시킨다.
도 1은 종래 기술에서의 모노폴 안테나를 도시하고 있다.
도 2는 종래 기술에서의 공진 구조를 도시하고 있다.
도 3은 종래 기술에서의 폴드형 다이폴 안테나를 도시하고 있다.
도 4는 RRD 태그에 대하여 종래 기술에서의 일 유형의 안테나의 일례를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 제 1의 예시적인 실시 예에 따라 로드 소자를 구비한 이중 공동 안테나를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 제 2의 예시적인 실시 예에 따른 동일하지 않은 공동을 구비한 이중 공동 안테나를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 제 3의 예시적인 실시 예에 따라 반사기를 구비한 이중 공동 안테나를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 제 4의 예시적인 실시 예에 따라 유전체를 구비한 이중 공동 안테나를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 제 5의 예시적인 실시 예에 따라 다중 유전체 및 반사기를 구비한 이중 공동 안테나를 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 제 6의 예시적인 실시 예에 따라 지연 소자를 구비한 이중 공동 안테나를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 제 1의 예시적인 실시 예에 따라 로드 소자를 구비한 이중 공동 안테나(500)를 도시하고 있다. 로드 소자를 구비한 이중 공동 안테나(500)는, 도시된 바와 같이 상호 관련되는 전도성 리본(510), 로드 소자(520) 및 커넥션 지점(530-1, 530-2)을 포함한다. 구체적으로, 전도성 리본(510)의 2개의 말단(540-1, 540-2)은 전도성 리본(510)의 중간 부분(550) 위로 폴딩되며, 그것들은 전도성 리본(510)의 중간 부분(550)의 같은 면 상에 있다. 2개의 폴딩된 말단(540-1, 540-21)은 서로 접촉하지 않는다. 커넥션 지점(530-1, 530-2)은 전도성 리본(510)의 2개의 폴딩된 말단(540-1, 540-2) 상에 있다.
2개의 폴딩된 말단(540-1, 540-2) 각각은 전도성 리본(510)의 중간 부분(550)과 함께 공진 공동을 형성한다. 2개의 공동은 전도성 리본(510)의 공유된 중간 부분(550)을 통해 서로 전기적으로 접속된다. 종래 기술의 폴드형 다이폴 안테나(300)에 비해, 로드 소자를 구비한 이중 공동 안테나(500)는 보다 높은 임피던스를 갖는다. 통상적인 무선 시스템에서, 보다 높은 임피던스는 이점이 아니라 - 오히려, 많은 통상적인 무선 시스템에서 그것은 불리한 점이다 -, 보다 높은 임피던스는 패시브 RFID 태그에서 유리하다. 와이어에 의해 형성되는 2개의 공진 구조를 사용하는 대신에, 2개의 공동을 형성하는 전도성 리본의 사용은 폴드형 다이폴 안테나(300)와 로드 소자를 구비한 이중 공동 안테나(500) 사이의 두드러진 차이점이며, 이 차이점은 후자의 안테나에게 유리한 보다 높은 임피던스를 제공한다. 이 명세서에서 설명되는 본 발명의 다른 예시적인 실시 예들도 보다 높은 임피던스의 이점을 제공한다.
2개의 폴딩된 말단(540-1, 540-2)에 의해 형성되는 2개의 공동이 도 5에서 서로 동일한 것으로 도시되고 있으나, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 2개의 공동이 상이한 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다.
커넥션 지점(540-1, 540-2)이 도 4에서 각각 리본의 폴딩된 말단(540-1, 540-2)의 중심 근처에 놓이는 것으로 도시되어 있으나, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 커넥션 지점이 상이한 위치에 놓이는 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들면, 제한사항 없이, 커넥션 지점(540-1, 540-2)은 리본의 폴딩된 말단(540-1, 540-2)의 코너 근처에 있을 수 있다.
커넥션 지점(540-1, 540-2)가 도 5에서 본 분야에서는 "오믹(ohmic)" 커넥션이라고 알려져 있는 직접적 전기 접속으로 도시되어 있으나, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 커넥션 지점이 상이하게 구현되는 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들어, 제한사항 없이, 커넥션 지점(540-1, 540-2)은 커패시터 또는 인덕터 또는 보다 복잡한 임피던스-사상 네트워크를 포함할 수 있다.
전도성 리본(540)에서 폴딩이 발생하는 부분이 형상 면에서 반원형으로 도시되어 있으나, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 상이한 형상을 갖는 폴딩부를 갖는 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들어, 제한사항 없이, 도 8은 상이한 방법으로 전도성 리본을 폴딩함으로써 구현될 수 있는 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다.
도 6은 2개의 공동이 동일하지 않은 본 발명의 제 2의 예시적인 실시 예에 따라 동일하지 않은 공동을 구비한 이중 공동 안테나(600)를 도시하고 있다. 제 1의 예시적인 실시 예와 같이, 이 안테나는 리본의 중간 부분(640) 위에 폴딩되는 말단(620, 630)을 갖는 전도성 리본(610)을 포함한다. 그러나, 폴딩된 말단(630)은 폴딩된 말단(620)보다 더 길며, 폴딩된 말단(630)은 리본의 보다 짧은 폴딩된 말단(620)과 리본의 중간 부분(640) 사이의 거리(660)보다 적은 리본의 중간 부분(640)으로부터의 거리에 있다.
시각적 명료성을 위해, 도 6은 커넥션 지점 또는 로드 소자를 도시하고 있지 않다. 제 2의 예시적인 실시 예에서의 이러한 소자는 제 1의 예시적인 실시 예에서의 대응하는 소자와 동일하며, 그것들이 도 6에는 도시되어 있지 않다 하더라도 존재하는 것으로 이해되어야 한다. 당업자에게는, 도 6을 보고 이 명세서를 읽은 후에 로드 소자를 구비한 이중 공동 안테나(500)에 대하여 도 5에 도시된 방법과 유사한 방법으로 커넥션 지점을 어떻게 놓는지 또한 동일하지 않은 공동을 구비한 이중 공동 안테나(600)에 로드 소자를 어떻게 부착할 것인지가 자명할 것이다. 이후, 시각적 명료성을 위해, 본 발명의 대안 실시 예를 도시하고 있는 다른 도면은 커넥션 지점 또는 로드 소자도 명백히 도시하지는 않을 것이다. 커넥션 지점 또는 로드 소자가 그러한 실시예에 역시 존재한다는 것이 이해될 것이고, 당업자에게는, 도 5를 보고 이 명세서를 읽은 후에 로드 소자를 구비한 이중 공동 안테나(500)에 대하여 도 5에 도시된 방법과 유사한 방법으로 커넥션 지점을 어떻게 놓고 그러한 실시 예에서 로드 소자를 어떻게 부착할 것인지가 자명할 것이다.
도 6에서는 폴딩된 말단(620, 630)의 길이가 상이하고 거리(650, 660)이 상이하기 때문에 서로 2개의 공동이 상이하지만, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 2개의 공동이 서로 상이한 본 발명의 대안 실시 예를 그 밖의 방법으로 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들어, 제한사항 없이, 2개의 공동은 다음에 의해 상이할 수 있다.
(i) 상이한 길이를 가짐으로써,
(ii) 상이한 폭을 가짐으로써,
(iii) 2개의 폴딩된 말단이 리본의 중간 부분과는 상이한 거리를 가짐으로써,
(iv) 상이한 전도성 물질로 제조됨으로써,
(v) 상이한 형상을 가짐으로써,
(vi) 상이한 유전체 물질을 포함함으로써,
(vii) 상이한 양의 유전체 물질을 포함함으로써,
(viii) 다중 유전체 물질의 상이한 조합들을 포함함으로써,
(ix) 상이한 코너를 가짐으로써, (x) 상이하게 마무리된 에지를 가짐으로써, 또는
(xi) (i), (ii),(iii),(iv),(v),(vi),(vii),(viii),(ix) 또는 (x)의 조합에 의해 상이할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3의 예시적인 실시예에 따라 반사기를 구비한 이중 공동 안테나(700)를 도시하고 있다. 반사기를 구비한 이중 공동 안테나(700)는 전도성 리본(710) 및 전도성 반사기 시트(720)를 포함한다. 전도성 리본(710)은 위에서 설명된 제 1의 예시적인 실시 예 및 제 2의 예시적인 실시 예에 따라 이중 공동 안테나를 구현한다.
도 7이 전도성 리본(710) 도 5에 도시된 전도성 리본(510)과 동일한 형상을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 전도성 리본(710)이 도 6에 도시된 전도성 리본(610)과 동일한 형상을 갖는 본 발명에 따라 반사기를 구비한 이중 공동 안테나의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 또한, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 전도성 리본(710)이 이 명세서에서 설명된 바에 따른 이중 공동 안테나의 대안 실시 예들 중 하나로 교체되는 본 발명에 따라 반사기를 구비한 이중 공동 안테나의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들어, 제한사항 없이, 반사기를 구비한 이중 공동 안테나의 하나의 그러한 실시 예는 아래에서 도 9에 도시되어 있다.
전도성 반사기 시트(720)가 전도성 리본(710)의 외곽선을 약간 넘어 연장된 금속 호일로 구현될 수 있는 얇은 시트로 도시되어 있으나, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 전도성 반사기 시트(720)가 상이하게 구현되는 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들어, 제한사항 없이, 전도성 반사기 시트는 다음과 같을 수 있다.
(i) 전도성 리본(710)보다 훨씬 클 수 있다.
(ii) 전도성 물질의 고체 블록일 수 있다.
(iii) 역시 기계적 지지를 제공하는 금속 구조의 일부일 수 있다.
(iv) RHD 시스템의 하우징의 일부일 수 있다. 또는
(v) (i), (ii), (iii) 또는 (iv)의 조합일 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 4의 예시적인 실시 예에 따라 유전체를 구비한 이중 공동 안테나(800)를 도시하고 있다. 유전체를 구비한 이중 공동 안테나(800)는 도시된 바와 같이 상호 관련되는 전도성 시트(810-1, 810-2, 810-3), 전기적 커넥션 (820-1, 820-2), 및 유전체 물질(830)을 포함한다.
전기적 커넥션(820-1, 820-2)은 본 발명의 제 1의 예시적인 실시 예에서 전도성 리본(510)의 구부러진 부분과 동일한 기능을 수행한다. 전도성 시트(810-1)는 본 발명의 제 1의 예시적인 실시 예에서 리본(550)의 중간 부분과 동일한 기능을 수행한다. 전도성 시트(810-2, 810-3)는 본 발명의 제 1의 예시적인 실시예에서 리본(540-1, 540-2)의 폴딩된 말단과 동일한 기능을 수행한다. 구체적으로, 전도성 시트(810-2, 810-3)는 전도성 시트(810-1)와 함께 각각 2개의 공진 공동을 형성한다.
전도성 시트(810-1, 810-2, 810-3) 및 전기적 커넥션(820-1, 820-2)은 전도성 리본(510)과 유사한 전도성 물질의 리본을 유전체 물질(830) 주위에서 급격히 구부러지게 폴딩함으로 구현될 수 있지만, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 상이한 방법으로 구현되는 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들어, 제한사항 없이, 전기적 커넥션(820-1, 820-2)은,
(i) 단일 와이어 또는 다중 와이어,
(ii) 상이한 형상으로 구부러진 시트 물질 부분,
(iii) 상호 접속된 시트의 에지를 따라서 단일 또는 다중 지점에 있는 단일 또는 다중 커넥션,
(iv) 솔더 조인트, 스크류, 핀, 또는 그 밖의 전기 전도성의 패스터,
(v) 평판형 스루 비아 홀(plated-through via holes),
(vi) (i), (ii), (iii), (iv) 또는 (v)의 조합으로 구현될 수 있다.
또한, 전기적 커넥션은 전도성 시트의 보다 넓은 섹션 또는 보다 작은 섹션의 하나 이상의 에지 위로 연장될 수 있다.
전도성 시트 및 전도성 리본이 이 명세서의 도면에서, 예를 들면 금속 호일과 같은 전기 전도성 물질의 고체 시트로서 도시되어 있지만, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 전도성 시트 및 전도성 리본이 상이하게 구현되어 있는 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들어, 제한사항 없이, 전도성 시트 또는 전도성 리본은,
(i) 와이어 그리드 또는 메쉬(mesh)일 수 있고,
(ii) 금속(예컨대, 구리, 알루미늄), 또는 예를 들면 전도성 잉크 또는 전도성 페인트와 같은 임의의 전도성 물질로 제조될 수 있으며,
(iii) 무작위로 또는 규칙적인 패턴으로 배열된 홀로 천공될 수 있고,
(iv) 하나 이상의 상호접속 층을 갖는 인쇄 회로 기판일 수 있으며,
(v) 노치 또는 들쭉날쭉한 에지를 포함할 수 있고,
(vi) 범프 또는 럼프를 갖는 불균일하거나 거친 표면을 가질 수 있으며,
(vii) 예를 들어 저항, 커패시터 또는 집적 회로와 같은 전기 소자를 포함할 수 있고,
(viii) 예를 들어 스크류, 너트, 또는 리벳(rivets)과 같은 기계적 패스터를 포함할 수 있으며,
(ix) 솔더 조인트, 용접 또는 그 밖의 전기적 또는 기계적 조인트를 포함할 수 있고,
(x) 시트 또는 리본 내에서 전기 전류의 주된 방향에 실질적으로 평행한 평행 와이어의 어레이일 수 있으며,
(xi) (i), (ii), (iii), (iv), (v), (vi), (vii), (viii), (ix) 또는 (x)의 조합일 수 있다.
유전체 물질(830)이 도 8에서 시트(810-1)와 시트(810-2, 810-3) 사이에 대부분의 체적을 점유하고 있는 것으로 도시되어 있지만, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 체적 중 어느 것도 유전체 물질에 의해 점유되지 않거나 그 체적의 일부분만이 점유되거나 또는 유전체 물질이 전도성 시트들 사이의 체적을 넘어 연장되는 본 발명의 대안 실시예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 또한, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 공동 중 하나의 공동 또는 양측의 모든 공동 내에서 공간 체적 중 일부 또는 모두가 하나 이상의 유전체 물질을 포함하는 본 명세서에서 설명되는 예시적인 실시예의 변형을 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다.
많은 상이한 유전체 물질은 공진 구조를 제조하기 하는 것에 관하여 본 분야에서 잘 알려져 있다. 예를 들어, 제한사항 없이, 유전체 물질(830)은 아세테이트, 다양한 밀도의 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 폴리페닐술폰, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, PEETG (Polyethylene Terephthalate Glycol), 폴리카르보네이트, 테프론, 폴리스티렌, 또는 폴리에틸렌일 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 5의 예시적인 실시 예에 따라 다중 유전체 및 반사기를 구비한 이중 공동 안테나(900)를 도시하고 있다. 다중 유전체 및 반사기를 구비한 이중 공동 안테나(900)는 도면에 도시된 바와 같이 상호 관련되는 전도성 시트(810-1, 810-2, 810-3), 전기적 커넥션(820-1, 820-1), 전도성 반사기 시트(720) 및 유전체 물질(930-1, 930-2, 930-3)을 포함한다.
전도성 시트(810-1, 810-2, 810-3) 및 전기적 커넥션(820-1, 820-2)은 각각 도 8에서의 전기적 커넥션(820-1, 820-2) 및 전도성 시트(810-1, 810-2, 810-3)와 동일하다. 전도성 반사기 시트(720)는 도 7에서의 전도성 시트(720)와 동일하며, 그것은 도 7에 도시된 예시적인 실시 예에서와 동일한 이점을 제공한다.
본 발명의 이 제 5의 예시적인 실시 예에서, 2개의 공동 내부의 공간 체적은 2개의 상이한 유전체 물질 층(930-1, 930-2)에 의해 점유된다. 전도성 반사기(720)와 전도성 시트(810-1) 사이의 공간 체적은 유전체 물질(930-3)에 의해 점유된다. 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 이 단락에서 설명된 공간 체적이 하나 이상의 층 또는 그 밖의 기하학적 구성에 배열된 하나 이상의 유전체 물질에 의해 점유된다.
도 10은 본 발명의 제 6의 예시적인 실시 예에 따라 지연 소자를 구비한 이중 공동 안테나(1000)를 도시하고 있다. 지연 소자를 구비한 이중 공동 안테나(1000)는 도시된 바와 같이 상호 관련되는 전도성 시트(810-1, 810-2, 810-3), 전기적 커넥션(820-1, 820-2), 유전체 물질(830), 로드 소자(520) 및 지연 소자(1010-1, 1010-2)를 포함한다.
전도성 시트(810-1, 810-2, 810-3), 전기적 커넥션(820-1, 820-2) 및 유전체 물질(830)은 각각 도 8에서의 전도성 시트(810-1, 810-2, 810-3), 전기적 커넥션(820-1, 820-2) 및 유전체 물질(830)과 동일하다. 로드 소자(520)는 도 5에서의 로드 소자(520)와 동일하다.
이 예시적인 실시 예와 이전의 예시적인 실시 예들 사이의 두드러진 차이점은 로드 소자(520)가 전도성 시트(810-1, 810-2)와 접속되는 방법이다. 때때로 "미앤더링(meandering)" 구조라고도 지칭되는 소위 "사문형(serpentine)" 구조를 이용하여 지연 소자를 어떻게 제조하는지는 본 분야에 잘 알려져 있다. 이러한 구조는 도 10에서 지연 소자(1010-1, 1010-2)를 구현하는 것으로 도시되어 있으며, 인덕터와 유사하거나 지연 라인과 유사한 전기적 동작을 갖는 것으로 여겨질 수 있다. 1개 또는 2개의 이러한 지연 소자를 통해 로드 소자(520)를 접속시킴으로써, 공진 주파수를 증가시키지 않고도 하나 또는 양측 모두의 공동의 길이를 감소시키는 것이 가능하다. 이것은, 그러한 지연 소자의 부재 시에, 그 밖의 공동 파라미터가 변화없이 유진되면, 공진 공동의 크기 감소가 일반적으로 공동의 공진 주파수 증가에 의해 달성되기 때문에 유리하다.
이 명세서가 RHD 시스템을 구현하는 데 적용될 수 있는 것으로 본 발명의 실시 예를 설명하고 있지만, 당업자에게는, 이 명세서를 읽은 후에 그 밖의 유형의 무선 통신 시스템에 적용 가능한 본 발명의 대안 실시 예를 어떻게 제조하고 사용하는지가 자명할 것이다. 예를 들어, 제한사항 없이, 높은 입력 또는 출력 임피던스에 의해 특징지어지는 무선 수신기 또는 송신기는 본 발명의 실시 예에 따라 안테나를 유리하게 활용할 수 있다.
이 명세서는 단지 하나 이상의 예시적인 실시 예의 하나 이상의 예를 예시하고 있고, 이 명세서를 읽은 후에 당업자에 의해서 본 발명의 많은 변형이 용이하게 고안될 수 있으며, 본 발명의 범주는 다음의 특허청구범위에 의해 결정될 것이라는 것이 이해될 것이다.
720: 전도성 반사기
810-1: 전도성 시트
930-3: 유전체 물질

Claims (42)

  1. 제 1 평면 내의 전도성 물질의 제 1 플랫 시트와,
    상기 제 1 평면에 평행한 제 2 평면 내의 전도성 물질의 제 2 플랫 시트와,
    상기 제 1 평면에 평행하고 상기 제 1 평면과 상기 제 2 평면 사이에 놓이는 제 3 평면 내의 전도성 물질의 제 3 플랫 시트와,
    상기 제 2 시트의 에지 중 일부분과 상기 제 1 시트 사이의 제 1 전기적 커넥션과,
    상기 제 3 시트의 에지 중 일부분과 상기 제 1 시트 사이의 제 2 전기적 커넥션과,
    상기 제 2 시트 상의 제 1 커넥션 지점 및 상기 제 3 시트 상의 제 2 커넥션 지점을 포함하는 커넥션 포트를 포함하되,
    상기 제 2 시트는 상기 제 3 시트와 중첩하지 않고,
    상기 제 1 평면과 상기 제 2 평면 사이의 거리는,
    (i) 상기 제 1 시트의 면적의 제곱근,
    (ii) 상기 제 2 시트의 면적의 제곱근, 및
    (iii) 상기 제 3 시트의 면적의 제곱근보다 작으며,
    상기 제 1 평면과 상기 제 3 평면 사이의 거리는,
    (i) 상기 제 1 시트의 면적의 제곱근,
    (ii) 상기 제 2 시트의 면적의 제곱근, 및
    (iii) 상기 제 3 시트의 면적의 제곱근보다 작은 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 평면 및 상기 제 3 평면은 동일한 평면인 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 시트의 외곽 형상은 상기 제 1 시트의 외곽 형상을 넘어 연장되지 않는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 시트의 외곽 형상은 상기 제 1 시트의 상기 외곽 형상을 넘어 연장되지 않는 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 시트는 직사각형의 형상인 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    로드 소자는 상기 제 1 커넥션 지점과 상기 제 2 커넥션 지점 사이에서 전기적으로 접속되는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 로드 소자는 전기적 무선 주파수 신호를 정류하는 정류기를 포함하는 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 로드 소자는 제어 가능한 무선 주파수 임피던스를 갖는 디바이스를 포함하는 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시트와 상기 제 2 시트 사이의 공간 체적은 유전체 물질을 포함하는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시트와 상기 제 2 시트 사이의 공간 체적은 2개의 유전체 물질을 포함하는 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 평면에 평행한 제 4 평면 내의 전도성 물질의 제 4 플랫 시트를 더 포함하되,
    상기 제 1 평면은 상기 제 3 평면과 상기 제 4 평면 사이에 있는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 시트와 상기 제 4 시트 사이의 공간 체적은 유전체 물질을 포함하는 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 시트의 외곽 형상은 상기 제 4 시트의 외곽 형상을 넘어 연장되지 않는 장치.
  14. 전도성 물질의 리본을 포함하되,
    상기 리본의 제 1 말단 및 상기 리본의 제 2 반대측 말단은 상기 리본의 중간 부분 위에 폴딩되고,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 말단 및 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분의 동일한 면 상에 있으며,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 말단 및 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분에 평행하고,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분으로부터 제 1 거리에 있으며, 상기 리본의 상기 폴딩된 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분으로부터 제 2 거리에 있고,
    상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리 양측 모두는,
    (i) 상기 리본의 길이, 및
    (ii) 상기 리본의 폭보다 작으며,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 말단 및 제 2 말단은 서로 접촉하지 않는 안테나.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 동일한 안테나.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 폴딩된 말단은 상기 리본의 상기 제 2 폴딩된 말단과 동일한 길이를 갖는 안테나.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 폴딩된 말단은 상기 리본의 상기 제 2 폴딩된 말단의 길이와는 상이한 길이를 갖는 안테나.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 폴딩된 말단 상의 제 1 커넥션 지점 및 상기 리본의 상기 제 2 폴딩된 말단 상의 제 2 커넥션 지점을 포함하는 커넥션 포트를 더 포함하는 안테나.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 말단과 상기 리본의 상기 중간 부분 사이의 공간 체적은 유전체 물질을 포함하는 안테나.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 말단과 상기 리본의 상기 중간 부분 사이의 체적 공간은 2개의 유전체 물질을 포함하는 안테나.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 중간 부분에 평행한 전도성 물질의 플랫 시트를 더 포함하되,
    상기 리본의 상기 중간 부분은 상기 전도성 물질의 상기 플랫 시트와 상기 리본의 상기 2개의 폴딩된 말단 사이에 있는 안테나.
  22. 커넥션 포트를 구비한 안테나와,
    로드 소자를 포함하되,
    상기 안테나는 전도성 물질의 리본을 포함하고,
    상기 리본의 제 1 말단 및 상기 리본의 제 2 반대측 말단은 상기 리본의 중간 부분 위에 폴딩되며,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 및 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분의 동일한 면 상에 있고,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 및 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분에 평행하며,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분으로부터 제 1 거리에 있고, 상기 리본의 상기 폴딩된 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분으로부터 제 2 거리에 있으며,
    상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리 양측 모두는,
    (i) 상기 리본의 길이, 및
    (ii) 상기 리본의 폭보다 작고,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 및 제 2 말단은 서로 접촉하지 않으며,
    상기 커넥션 포트는 상기 리본의 상기 제 1 단 상의 제 1 커넥션 지점 및 상기 리본의 상기 제 2 말단 상의 제 2 커넥션 지점을 포함하고,
    상기 로드 소자는 사이 제 1 커넥션 지점과 상기 제 2 커넥션 지점 사이에서 전기적으로 접속되는 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 동일한 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 폴딩된 말단은 상기 리본의 상기 제 2 폴딩된 말단과 동일한 거리를 갖는 장치.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 폴딩된 말단은 상기 리본의 상기 제 2 폴딩된 말단의 길이와는 상이한 길이를 갖는 장치.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 로드 소자는 전기적 무선 주파수 신호를 정류하는 정류기를 포함하는 장치.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 로드 소자는 제어 가능한 무선 주파수 임피던스를 갖는 디바이스를 포함하는 장치.
  28. 제 22 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 말단과 상기 리본의 상기 중간 부분 사이의 공간 체적은 유전체 물질을 포함하는 장치.
  29. 제 22 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 제 1 말단과 상기 리본의 상기 중간 부분 사이의 공간 체적은 2개의 유전체 물질을 포함하는 장치.
  30. 제 22 항에 있어서,
    상기 커넥션 포트는 상기 제 1 커넥션 지점에 직렬인 적어도 하나의 지연 소자를 더 포함하는 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 지연 소자는 사문형 구조(serpentine structure)인 장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 지연 소자는 인덕터인 장치.
  33. 제 22 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 중간 부분에 평행한 전도성 물질의 플랫 시트를 더 포함하되,
    상기 리본의 상기 중간 부분은 상기 전도성 물질의 상기 플랫 시트와 상기 리본의 상기 2개의 폴딩된 말단 사이에 있는 장치.
  34. 전도성 호일의 리본과,
    로드 소자를 포함하되,
    상기 리본의 제 1 말단 및 상기 리본의 제 2 반대측 말단은 상기 리본의 사이 중간 부분 위에 폴딩되며,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 및 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분의 동일한 면 상에 있으며,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 및 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분에 평행하고,
    상기 리본의 상기 폴딩된 제 1 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분으로부터 제 1 거리에 있으며, 상기 리본의 상기 폴딩된 제 2 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분으로부터 제 2 거리에 있고,
    상기 제 1 거리는 최소 3mm 및 최대 10mm이며, 상기 제 2 거리는 최소 3mm 및 최대 10mm이고,
    상기 리본의 길이는 최소 200mm 및 최대 300mm이며,
    상기 리본의 폭은 최소 6mm이고,
    상기 로드 소자는 2개의 오믹 전기적 커넥션을 통해 상기 리본의 상기 2개의 폴딩된 말단들 사이에서 전기적으로 접속되는 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 동일한 장치.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 전도성 호일은 구리 또는 알루미늄 또는 전도성 잉크를 포함하는 장치.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 2개의 오믹 전기적 커넥션 중 적어도 하나는 지연 소자를 포함하는 장치.
  38. 제 34 항에 있어서,
    상기 지연 소자는 사문형 구조인 장치.
  39. 제 34 항에 있어서,
    상기 로드 소자는 공진 구조를 포함하는 장치.
  40. 제 34 항에 있어서,
    상기 리본의 상기 중간 부분에 평행한 플랫 전도성 표면을 더 포함하되,
    상기 플랫 전도성 표면의 물질 및 상기 리본의 상기 2개의 폴딩된 말단은 상기 리본의 상기 중간 부분의 반대쪽 측면 상에 있는 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 플랫 전도성 표면은 상기 장치에 기계적 지지를 제공하는 구조의 일부분인 장치.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 플랫 전도성 표면은 외장 구조의 일부분인 장치.
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