WO2010053282A2 - 낮은 손실을 가지는 자성 복합 유전체 - Google Patents

낮은 손실을 가지는 자성 복합 유전체 Download PDF

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WO2010053282A2
WO2010053282A2 PCT/KR2009/006412 KR2009006412W WO2010053282A2 WO 2010053282 A2 WO2010053282 A2 WO 2010053282A2 KR 2009006412 W KR2009006412 W KR 2009006412W WO 2010053282 A2 WO2010053282 A2 WO 2010053282A2
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주식회사 이엠따블유
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    • H01Q7/08Ferrite rod or like elongated core

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic composite dielectric having a low loss, and more particularly, to a magnetic composite dielectric having a low loss by adjusting the permittivity and permeability according to the composite ratio of the magnetic body and the dielectric by complexing the magnetic body and the dielectric.
  • a magnetic material has a dielectric constant and permeability, which is an element property that greatly affects miniaturization when used in an antenna.
  • the present invention provides a magnetic composite dielectric having low loss by adjusting the dielectric constant and permeability according to the composite ratio of the magnetic body and the dielectric when the magnetic body and the dielectric are complexed.
  • Magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention is characterized in that the dielectric constant and permeability is adjusted according to the composite ratio of the magnetic material and the dielectric when the magnetic material and the dielectric is complex.
  • the dielectric constant and permeability may be reduced according to the ratio of the magnetic body and the dielectric to provide a magnetic composite dielectric having low loss.
  • 1 is a diagram showing the permittivity and permeability, dielectric loss and investment loss for the magnetic material.
  • FIG. 2 is a view showing the change in dielectric constant and permeability according to the addition ratio of the magnetic material in the magnetic composite dielectric.
  • FIG. 4 is a view showing the ratio change of the magnetic permeability and the dielectric constant according to the addition ratio of the magnetic material in the magnetic composite dielectric.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a center frequency gain, a gain bandwidth, or a miniaturization characteristic according to permittivity and permeability.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a center frequency gain or gain bandwidth for dielectrics and composites according to the permittivity and permeability shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a loss graph according to permittivity and permeability of the same ratio.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating magnetic permeability, dielectric constant, and ferrite weight limit for a magnetic material and a dielectric used in a magnetic composite dielectric.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the magnetic permeability and permittivity of the magnetic composite dielectric according to the first condition of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the magnetic permeability and permittivity of the magnetic composite dielectric according to the second condition of FIG. 8.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the third condition of FIG. 8.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the fourth condition of FIG. 8.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the magnetic permeability and permittivity of the magnetic composite dielectric according to the fifth condition of FIG. 8.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the sixth condition of FIG. 8.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the seventh condition of FIG. 8.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the eighth condition of FIG. 8.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the ninth condition of FIG. 8.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the tenth condition of FIG. 8.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the eleventh condition of FIG. 8.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the twelfth condition of FIG. 8.
  • 21 is a diagram showing an example in which the calculated values of magnetic permeability and permittivity for magnetic composite dielectrics are compared with experimental values.
  • Magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention is a combination of a magnetic material and a dielectric.
  • Magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention is a composite of a magnetic material having a constant dielectric constant and a magnetic permeability and a dielectric having a low dielectric constant of less than a predetermined reference value.
  • the magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention may composite a magnetic material having a dielectric constant and permeability greater than or equal to 1 (permeability / dielectric constant ⁇ 1) and a dielectric having a low dielectric constant of 5 or less.
  • Magnetic material used as a material constituting the magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention may be variously formed, such as Hexa, Spinel or Garnet structure.
  • Dielectrics used as a material constituting the magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention is a general-purpose resin ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), PE (Poly-Ethylene), engineering resin PC (Poly-Carbonate), PC Poly-Carbonate / Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS), Poly-Propylene (PP), PA66T (Nylon66), PA6T (Nylon6), Poly-Phenylene Ether (PPE), Poly-Oxy-Methylene (POM), PBT ( Poly-Butylene-Terephthalate (PEI), Poly-Ether-Imide (PEI), Liquid-Crystal-Polymer (LCP), Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene (PTFE), PolyPhenylene Oxide (PPO), PolyPhenylene Sulfide (PPS) Various materials such as Syndiotaetic PolySty
  • a product of permittivity and permeability is configured to be equal to or less than a first reference value.
  • the magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention may have a product of permittivity and permeability of 15 or less.
  • a product of permittivity and permeability is configured to be equal to or less than a second reference value.
  • the magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention may have a product of permittivity and permeability of 15 or less.
  • the dielectric constant and permeability of the magnetic composite dielectric are adjusted according to the composite ratio of the magnetic body and the dielectric. That is, in the magnetic composite dielectric according to the embodiment of the present invention, the dielectric constant and permeability of the magnetic composite dielectric may be reduced by controlling the composite ratio of the magnetic body and the dielectric, and the loss may be reduced accordingly.
  • the ratio of permeability / dielectric constant is greater than or equal to a third reference value.
  • the magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention may have a magnetic permeability / dielectric constant ratio of 0.3 or more.
  • the dielectric loss and the investment loss are each less than or equal to the fourth reference value.
  • the magnetic composite dielectric according to the embodiment of the present invention may have a dielectric loss and an investment loss of 0.1 or less, respectively.
  • Magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention requires an additive when the magnetic material and the dielectric is mixed.
  • the additive is used in a minimum amount capable of mixing the magnetic material and the dielectric material.
  • the magnetic composite dielectric according to the embodiment of the present invention may use, for example, nickel-zn spinel ferrite as the magnetic material, and may use silicon elastomer as the dielectric material.
  • the permittivity, permeability, dielectric loss, and investment loss for the magnetic material are 7.04, 8.07, 0.013, and 0.034 at 100 MHz, respectively.
  • the magnetic composite dielectric according to an embodiment of the present invention may mix these magnetic bodies with the dielectric material at a ratio of 0 to 50wt%, respectively, and minimize internal pore through degassing during mixing.
  • Figure 1 shows the permittivity and permeability, dielectric loss and investment loss of the magnetic material.
  • the magnetic permeability and magnetic permeability graph 110 of the magnetic material is not much larger than the frequency change in the case of the magnetic constant (F-er ') of the magnetic material, but the magnetic permeability (F-ur') of 100 to 100 The change is large compared to the dielectric constant of the magnetic material between 1,000 MHz.
  • the dielectric loss and investment loss graph 120 of the magnetic material changes the dielectric loss (er '' / er ') of the magnetic material and the investment loss (ur' '/ ur') of the magnetic material as the frequency changes.
  • Figure 2 shows the change in dielectric constant and permeability according to the addition rate of the magnetic material in the magnetic composite dielectric
  • Figure 3 shows the change in dielectric loss, change in permeability loss according to the addition ratio of the magnetic material in the magnetic composite dielectric
  • Figure 4 is a magnetic composite dielectric Is a graph showing the ratio change of permeability and permittivity according to the addition ratio of the magnetic material in.
  • the magnetic composite dielectric according to the present invention has a dielectric constant 210, permeability 220, dielectric loss 230, investment loss according to the addition ratio (F10, F20, F30, F40) of the magnetic material (240) and the ratio of permeability and permittivity are different.
  • a magnetic composite dielectric (F20) having a sample of 20 wt% magnetic material has a dielectric constant (F20-er '), permeability (F20-ur'), dielectric loss (F20-er '' / er '), and investment loss (F20) at 100 MHz.
  • -ur '' / ur ') the ratio of permeability and permittivity (F20-ur' / er ') is 3.52, 1.33, 0.003, 0.005, 0.378, respectively.
  • the magnetic composite dielectric according to the embodiment of the present invention can be injected, the manufacturing method is easy, and various additional advantages such as productivity improvement and mechanical property improvement can be obtained.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a center frequency gain, a gain bandwidth, or a miniaturization characteristic according to permittivity and permeability.
  • the properties of a dielectric, a magnetic body, or a magnetic composite dielectric may include center frequency gain, gain bandwidth, and miniaturization according to permittivity and permeability. ) Characteristics are also different.
  • the minimization characteristic may be determined by the wavelength ⁇ expressed as in Equation 1 below.
  • the wavelength becomes smaller as the permittivity becomes larger, and thus the minimization characteristic may be improved.
  • the wavelength when the permittivity is the same, the wavelength may be smaller as the permeability increases, thereby improving the minimization characteristic.
  • the bandwidth can be expressed by Equation 2 below.
  • Equation 3 the gain in the dipole antenna is expressed by Equation 3 below.
  • the gain decreases as the permittivity becomes larger.
  • the gain decreases as the permeability increases.
  • the center frequency gain and the gain band decrease as the permittivity increases, and the minimization increases.
  • the magnetic composite dielectric according to the present invention increases the center frequency gain and the gain band when the permittivity and the permeability are the same.
  • the central frequency gain decreases as the permeability increases, and the gain band and the minimization increase.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a center frequency gain or gain bandwidth for dielectrics and composites according to the permittivity and permeability shown in FIG. 5.
  • the first graph 611 is a dielectric material in which the permeability is '1' and the permittivity is '9' as shown in FIG. 5, and the center frequency gain, gain bandwidth, or gain. It represents the base line of gain.
  • the second graph 612 is a dielectric case in which the permeability is '1' and the permittivity is '16'. It can be seen that the decrease.
  • the third graph 613 is a dielectric material having the permeability of '1' and the permittivity of '25'.
  • the third graph 613 has a second center frequency gain and a gain bandwidth as compared with the second graph 612. It can be seen that it is further reduced than graph 612.
  • the fourth graph 614 is a composite material in which the permeability is '3' and the permittivity is '3', and the gain bandwidth is higher than that of the first graph 611. It can be seen that the relative increase.
  • the fifth graph 615 is a composite in which the permeability is '5' and the permittivity is '3'. Compared to the first graph 611, the central frequency gain decreases. As a result, it can be seen that the gain bandwidth is relatively increased.
  • the sixth graph 616 is a composite case in which the permeability is '10' and the permittivity is '3'. Compared to the fifth graph 615, the central frequency gain decreases. It can be seen that the gain bandwidth is increased relatively more than the fifth graph 615.
  • the seventh graph 617 is a composite case in which the permeability is '2' and the permittivity is '5'. Compared to the first graph 611, the gain bandwidth is relatively increased. It can be seen that.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a loss graph according to permittivity and permeability of the same ratio.
  • the loss graph shows the base line of return loss and the case where the same permittivity and permeability are 2: 2, 3: 3, 4: 4, 5: 5, and 6: 6. It shows usable frequency.
  • the ratio of permittivity and permeability is 2: 2
  • the usable frequency range is the widest
  • the ratio of permittivity and permeability is 5: 5, 6: 6 is below the baseline of the loss, so there is no usable frequency range.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating magnetic permeability, dielectric constant, and ferrite weight limit for a magnetic material and a dielectric used in a magnetic composite dielectric.
  • a limit of ferrite containing weight% according to permittivity and permeability of a magnetic material and a dielectric material used in the magnetic composite dielectric according to the present invention. Can be identified.
  • the ferrite weight limit is changed according to the conditions (1-12) of the permittivity and permeability of the magnetic material and the dielectric so that the product of permittivity and permeability is 15 or less.
  • the dielectric constant of the magnetic composite dielectric is weighted with respect to the dielectric constant of the magnetic body and the dielectric constant of the dielectric as in Equation 4, respectively.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and permittivity of the magnetic composite dielectric according to the first condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '10'
  • the dielectric constant of the magnetic material is '10'
  • the magnetic permeability of the dielectric is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 35% or less, such as the dotted line, so that the product of the magnetic permeability 910 and the permittivity 920 for the magnetic composite dielectric becomes '15' or less.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the magnetic permeability and permittivity of the magnetic composite dielectric according to the second condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '10'
  • the permittivity of the magnetic material is '6'
  • the magnetic permeability of the dielectric material is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 35% or less, such as the dotted line, so that the product of the magnetic permeability 1010 and the dielectric constant 1020 for the magnetic composite dielectric becomes less than or equal to '15'.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the third condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '6'
  • the permittivity of the magnetic material is '6'
  • the magnetic permeability of the dielectric material is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 45% or less, such as the dotted line, so that the product of the magnetic permeability 1110 and the dielectric constant 1120 for the magnetic composite dielectric becomes less than or equal to '15'.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the magnetic permeability and permittivity of the magnetic composite dielectric according to the fourth condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '3'
  • the dielectric constant of the magnetic material is '6'
  • the magnetic permeability of the dielectric material is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 75% or less, such as the dotted line, so that the product of the magnetic permeability 1210 and the dielectric constant 1220 for the magnetic composite dielectric becomes less than or equal to '15'.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and permittivity of the magnetic composite dielectric according to the fifth condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is 1.5
  • the dielectric constant of the magnetic material is 6
  • the magnetic permeability of the dielectric is 1,
  • the dielectric constant of the dielectric material is 7.
  • the ferrite weighting limit is 100% or less, such as the dotted line, so that the product of the magnetic permeability 1310 and the dielectric constant 1320 for the magnetic composite dielectric becomes less than or equal to '15'.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the sixth condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is 1.5
  • the permittivity of the magnetic material is 15
  • the magnetic permeability of the dielectric is 1,
  • the dielectric constant of the dielectric material is 65% or less, such as the dotted line, so that the product of the magnetic permeability 1410 and the dielectric constant 1420 for the magnetic composite dielectric becomes '15' or less.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the seventh condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is 1.5
  • the dielectric constant of the magnetic material is 20
  • the magnetic permeability of the dielectric is 1,
  • the dielectric constant of the dielectric material is 55% or less, such as a dotted line, so that the product of the magnetic permeability 1510 and the dielectric constant 1520 for the magnetic composite dielectric becomes less than or equal to '15'.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the eighth condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '3'
  • the dielectric constant of the magnetic material is '6'
  • the magnetic permeability of the dielectric material is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 85% or less, such as the dotted line, so that the product of the magnetic permeability 1610 and the dielectric constant 1620 for the magnetic composite dielectric is less than or equal to '15'.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the ninth condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '6'
  • the permittivity of the magnetic material is '6'
  • the magnetic permeability of the dielectric material is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 55% or less, such as the dotted line, in order for the magnetic permeability 1710 and the permittivity 1720 of the magnetic composite dielectric to be '15' or less.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the tenth condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '10'
  • the permittivity of the magnetic material is '6'
  • the magnetic permeability of the dielectric material is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 50% or less, such as a dotted line, in order for the product of the magnetic permeability 1810 and the permittivity 1820 of the magnetic composite dielectric to be '15' or less.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the eleventh condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '15'
  • the dielectric constant of the magnetic material is '6'
  • the magnetic permeability of the dielectric material is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 35% or less, such as the dotted line, so that the product of the magnetic permeability 1910 and the permittivity 1920 of the magnetic composite dielectric becomes '15' or less.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of magnetic permeability and dielectric constant of the magnetic composite dielectric according to the twelfth condition of FIG. 8.
  • the magnetic permeability of the magnetic material is '20'
  • the dielectric constant of the magnetic material is '6'
  • the magnetic permeability of the dielectric material is '1'
  • the dielectric constant of the dielectric material is 25% or less, such as a dotted line, in order for the product of the magnetic permeability 2010 and the permittivity 2020 of the magnetic composite dielectric to be '15' or less.
  • Fig. 21 is a diagram showing an example in which the calculated values and the experimental values of permittivity and permeability of magnetic composite dielectrics are compared.
  • the ferrite weight Comparing the calculated value (cal) and the experimental value (exp) of the magnetic permeability (2110) and the dielectric constant (2120) of the magnetic composite dielectric according to the present invention within the limit of 40%, the calculated value is almost the same as the experimental value. I can figure it out.
  • the magnetic composite dielectric according to the present invention may have a low dielectric loss and a composite loss according to the composite ratio of the magnetic material and the dielectric adjusted so that the product of permittivity and permeability is less than the reference value when the magnetic material and the dielectric are combined.

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Abstract

자성체와 유전체를 복합화할 때 자성체와 유전체의 복합 비율에 따라 유전율과 투자율이 조절되어 낮은 손실을 가지는 자성 복합 유전체를 제공한다.

Description

낮은 손실을 가지는 자성 복합 유전체
본 발명은 낮은 손실을 가지는 자성 복합 유전체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자성체와 유전체를 복합화하여 자성체와 유전체의 복합 비율에 따라 유전율과 투자율이 조절되어 낮은 손실을 가지는 자성 복합 유전체에 관한 것이다.
일반적으로 자성체는 유전율과 투자율을 가지며, 이는 안테나에 이용될 때 소형화에 큰 영향을 미치는 요소 물성이다.
유전율과 투자율을 가지는 자성체는 대부분 유전율이 상대적으로 높으며 각각의 값 또는 상당히 큰 값을 가진다.
또한 각각의 물성에서 발휘되는 유전 손실과 투자 손실을 가지고 있으므로 안테나의 이득 또는 강도 등과 같은 안테나의 효율에 큰 영향을 미친다.
이러한 자성체는 안테나로 이용하기 위해 이러한 물성의 조절을 위한 조성 변화, 열처리 조건, 제조 방법 등과 같은 많은 연구가 진행되고 있는 실정이다.
따라서, 이러한 자성체를 이용하여 안테나 소재로 이용하기 위해서는 유전율과 투자율뿐만 아니라 유전 손실과 투자 손실을 조절하기 위한 연구가 진행되고 있다.
하지만, 이러한 연구에는 자성체만으로는 물성의 특성을 조절하는데 한계를 드러내고 있으며, 자성체 단독으로 이용하는데 있어서 기계적 물성의 취약성이 걸림돌이 되고 있다.
본 발명은 자성체와 유전체를 복합화할 때 자성체와 유전체의 복합 비율에 따라 유전율과 투자율이 조절되어 낮은 손실을 가지는 자성 복합 유전체를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 자성체와 유전체가 복합화될 때 상기 자성체와 상기 유전체의 복합 비율에 따라 유전율과 투자율이 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 자성체와 유전체를 복합화할 때 자성체와 유전체의 복합 비율에 따라 유전율과 투자율이 저감되어 낮은 손실을 가지는 자성 복합 유전체를 제공할 수 있다.
도 1은 자성체에 대한 유전율과 투자율, 유전 손실과 투자 손실을 나타내는 도면이다.
도 2는 자성 복합 유전체에서 자성체의 첨가 비율에 따른 유전율 변화, 투자율 변화를 나타내는 도면이다.
도 3은 자성 복합 유전체에서 자성체의 첨가 비율에 따른 유전 손실 변화, 투자 손실 변화,
도 4는 자성 복합 유전체에서 자성체의 첨가 비율에 따른 투자율과 유전율의 비 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 유전율과 투자율에 따른 중앙 주파수 이득, 이득 대역폭 또는 소형화 특성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 유전율과 투자율에 따라 유전체와 합성체에 대한 중앙 주파수 이득 또는 이득 대역폭의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 동일한 비율의 유전율과 투자율에 따른 손실 그래프의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 자성 복합 유전체에서 이용되는 자성체와 유전체에 대한 투자율과 유전율 및 페라이트 가중치 한도를 나타내는 도면이다.
도 9은 도 8의 제1 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8의 제2 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 8의 제3 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12은 도 8의 제4 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 8의 제5 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 8의 제6 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 8의 제7 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 8의 제8 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 8의 제9 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 8의 제10 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 8의 제11 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 도 8의 제12 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 21은 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 계산치와 실험치를 비교한 일례를 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 자성체와 유전체를 복합화한 자성 복합 유전체를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 자성체와 유전체를 복합화한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 유전율과 투자율이 일정한 비율을 가지는 자성체와 일정 기준치 이하의 낮은 유전율을 가지는 유전체를 복합화한 것이다. 일례로 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 상기 유전율과 투자율의 비가 1보다 크거나 같은(투자율/유전율≥1) 자성체와, 5 이하의 낮은 유전율을 가지는 유전체를 복합화할 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체를 구성하는 재료로 사용되는 자성체는 Hexa, Spinel 또는 Garnet 구조 등과 같은 다양하게 조성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체를 구성하는 재료로 사용되는 유전체는 범용 수지인 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), PE(Poly-Ethylene), 엔지니어링 수지인 PC(Poly-Carbonate), PC/ABS(Poly-Carbonate/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), PP(Poly-Propylene), PA66T(Nylon66), PA6T(Nylon6), PPE(Poly-Phenylene Ether), POM(Poly-Oxy-Methylene), PBT(Poly-Butylene-Terephthalate), PEI(Poly-Ether-Imide), LCP(Liquid-Crystal-Polymer), PTFE(Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene), PPO(PolyPhenylene Oxide), PPS(PolyPhenylene Sulfide), SPS(Syndiotaetic PolyStyrene) 또는 PPE(PolyPhenylene Ether) 등과 같은 다양한 소재가 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 유전율과 투자율의 곱이 제1 기준치 이하로 구성된다. 일례로 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 상기 유전율과 투자율의 곱이 15이하일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 유전율과 투자율의 곱이 제2 기준치 이하로 구성된다. 일례로 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 상기 유전율과 투자율의 곱이 15이하일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 상기 자성체와 상기 유전체의 복합 비율에 따라 상기 자성 복합 유전체에 대한 유전율과 투자율이 조정된다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 상기 자성체와 상기 유전체의 복합 비율이 조절하여 상기 자성 복합 유전체에 대한 유전율과 투자율이 저감될 수 있으며, 그에 따른 손실도 저감될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 투자율/유전율의 비가 제3 기준치 이상이다. 일례로 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 투자율/유전율의 비가 0.3 이상일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 유전 손실과 투자 손실이 각각 제4 기준치 이하이다. 일례로 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 유전 손실과 투자 손실이 각각 0.1 이하일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 상기 자성체와 상기 유전체가 혼합될 때 첨가제가 필요하다. 이때, 상기 첨가제는 상기 자성체와 상기 유전체를 혼합시킬 수 있는 최소한의 양으로 이용한다.
본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 예를 들어, 상기 자성체로 니켈-아연 스피넬 페라이트(Ni-Zn spinel ferrite)를 이용하고, 상기 유전체로 실리콘 엘라스토머(silicon elastomer)를 이용할 수 있다. 일례로 상기 자성체에 대한 유전율, 투자율, 유전 손실, 투자 손실은 100MHz에서 각각 7.04, 8.07, 0.013, 0.034이다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 이러한 자성체를 각각 0~50wt%의 비율로 유전체와 혼합하고, 혼합 시 탈기를 통한 내부 pore를 최소화할 수 있다.
도 1은 자성체의 유전율과 투자율, 유전 손실과 투자 손실을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 자성체의 유전율과 투자율 그래프(110)는 자성체의 유전율(F-er')인 경우 주파수의 변화에 비해 그 변화가 크지 않으나 자성체의 투자율(F-ur')인 경우 100~1,000MHz 사이에서 자성체의 유전율에 비해 그 변화가 크다. 또한 자성체의 유전 손실과 투자 손실 그래프(120)는 주파수의 변화에 따라 자성체의 유전 손실(er''/er') 및 자성체의 투자 손실(ur''/ur')도 매우 크게 변화한다.
도 2는 자성 복합 유전체에서 자성체의 첨가 비율에 따른 유전율 변화, 투자율 변화를 나타내고, 도 3은 자성 복합 유전체에서 자성체의 첨가 비율에 따른 유전 손실 변화, 투자 손실 변화를 나타내고, 도 4는 자성 복합 유전체에서 자성체의 첨가 비율에 따른 투자율과 유전율의 비 변화를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자성 복합 유전체는 자성체의 첨가 비율(F10, F20, F30, F40)에 따라 유전율(210), 투자율(220), 유전 손실(230), 투자 손실(240) 및 투자율와 유전율의 비가 각기 달라진다.
일례로 자성체가 20wt% 시료인 자성 복합 유전체(F20)는 100MHz에서 유전율(F20-er'), 투자율(F20-ur'), 유전 손실(F20-er''/er'), 투자 손실(F20-ur''/ur'), 투자율과 유전율(F20-ur'/er')의 비는 각각 3.52, 1.33, 0.003, 0.005, 0.378이다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 자성 복합 유전체는 사출이 가능해지고, 제조 방법이 용이해지고, 생산성 향상 및 기계적 물성 향상 등과 같은 다양한 부가적인 장점을 얻을 수 있다.
도 5는 유전율과 투자율에 따른 중앙 주파수 이득, 이득 대역폭 또는 소형화 특성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 유전체, 자성체 또는 자성 복합 유전체에 대한 특성(Properties)은 유전율(Permittivity)과 투자율(Permeability)에 따라 중앙 주파수 이득(Center frequency gain), 이득 대역폭(Gain bandwidth), 소형화(Miniaturization) 특성도 달라진다.
상기 최소화 특성은 하기 수학식 1과 같이 표현된 파장(λ)에 의해 결정될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2009006412-appb-M000001
일례로 상기 투자율이 동일한 경우, 상기 유전율이 커질수록 상기 파장이 작아지므로 상기 최소화 특성은 향상될 수 있다.
다른 일례로 상기 유전율이 동일한 경우, 상기 투자율이 커질수록 상기 파장이 작아지므로 상기 최소화 특성이 향상될 수 있다.
상기 대역폭(Bandwidth)은 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2009006412-appb-M000002
일례로 상기 투자율이 동일한 경우, 상기 유전율이 커질수록 상기 대역폭이 좁아진다.
다른 일례로 상기 유전율이 동일한 경우, 상기 투자율이 커질수록 상기 대역폭이 넓어진다.
예를 들어, 다이폴 안테나에서 이득은 하기 수학식 3과 같이 표현된다.
수학식 3
Figure PCTKR2009006412-appb-M000003
he: Radiator length
Rr: Radiator resistance
일례로 상기 투자율이 동일한 경우, 상기 유전율이 커질수록 상기 이득이 감소한다.
다른 일례로 상기 유전율이 동일한 경우, 상기 투자율이 커질수록 상기 이득이 감소한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 자성 복합 유전체는 상기 투자율이 일정한 경우, 상기 유전율이 증가할수록 상기 중앙 주파수 이득 및 상기 이득 대역은 감소하고, 상기 최소화는 증가한다.
다른 일례로 본 발명에 따른 자성 복합 유전체는 상기 유전율과 상기 투자율이 동일한 경우, 상기 중앙 주파수 이득 및 상기 이득 대역은 증가한다.
또 다른 일례로 본 발명에 따른 자성 복합 유전체는 상기 유전율이 일정한 경우, 상기 투자율이 증가할수록 상기 중앙 주파수 이득은 감소하고, 상기 이득 대역 및 상기 최소화는 증가한다.
도 6은 도 5에 도시된 유전율과 투자율에 따라 유전체와 합성체에 대한 중앙 주파수 이득 또는 이득 대역폭의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 제1 그래프(611)는 도 5에 도시된 것과 같이 상기 투자율이 '1'이고, 상기 유전율이 '9'인 유전체(Dielectric material) 경우로서 중앙 주파수 이득, 이득 대역폭 또는 이득의 기준선(base line of gain)을 나타낸다.
제2 그래프(612)는 도 5에 도시된 것과 같이 상기 투자율이 '1'이고, 상기 유전율이 '16'인 유전체 경우로서, 제1 그래프(611)와 비교하면 중앙 주파수 이득 및 이득 대역폭이 상대적으로 감소되었음을 알 수 있다.
제3 그래프(613)는 도 5에 도시된 것과 같이 상기 투자율이 '1이고, 상기 유전율이 '25'인 유전체 경우로서, 제2 그래프(612)와 비교하면 중앙 주파수 이득 및 이득 대역폭이 제2 그래프(612)보다 더 감소되었음을 알 수 있다.
제4 그래프(614)는 도 5에 도시된 것과 같이 상기 투자율이 '3'이고, 상기 유전율이 '3'인 합성체(composite material) 경우로서, 제1 그래프(611)와 비교하면 이득 대역폭이 상대적으로 증가되었음을 알 수 있다.
제5 그래프(615)는 도 5에 도시된 것과 같이 상기 투자율이 '5'이고, 상기 유전율이 '3'인 합성체 경우로서, 제1 그래프(611)와 비교하면, 중앙 주파수 이득이 감소하고, 이득 대역폭이 상대적으로 증가되었음을 알 수 있다.
제6 그래프(616)는 도 5에 도시된 것과 같이 상기 투자율이 '10'이고, 상기 유전율이 '3'인 합성체 경우로서, 제5 그래프(615)와 비교하면, 중앙 주파수 이득은 감소하고, 이득 대역폭이 제5 그래프(615)보다 상대적으로 더 증가되었음을 알 수 있다.
제7 그래프(617)은 도 5에 도시된 것과 같이 상기 투자율이 '2'이고, 상기 유전율이 '5'인 합성체 경우로서, 제1 그래프(611)와 비교하면, 이득 대역폭이 상대적으로 증가되었음을 알 수 있다.
도 7은 동일한 비율의 유전율과 투자율에 따른 손실 그래프의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 손실 그래프는 동일한 비율의 유전율과 투자율이 2:2, 3:3, 4:4, 5:5, 6:6인 경우에 따른 손실의 기준선(Base line of Return loss)과 사용 가능 주파수(Usable frequency)를 나타낸다. 상기 유전율과 투자율의 비가 2:2일 때 사용 가능한 주파수 범위가 가장 넓고, 상기 유전율과 투자율의 비가 5:5, 6:6인 경우는 상기 손실의 기준선 이하이므로 상기 사용 가능한 주파수 범위가 없다.
도 8은 자성 복합 유전체에서 이용되는 자성체와 유전체에 대한 투자율과 유전율 및 페라이트 가중치 한도를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 자성 복합 유전체에서 이용되는 자성체(magnetic material)와 유전체(dielectric material)에 대한 유전율(permittivity)과 투자율(permeability)에 따른 페라이트 가중치 한도(limit of ferrite containing weight%)를 파악할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 자성 복합 유전체는 유전율과 투자율의 곱이 15 이하로 하기 위해 상기 자성체와 유전체에 대한 유전율과 투자율의 각 조건(1~12)에 따라 상기 페라이트 가중치 한도가 달라진다.
수학식 4
Figure PCTKR2009006412-appb-M000004
자성 복합 유전체에 대한 유전율은 상기 수학식 4와 같이 상기 자성체에 대한 유전율과 상기 유전체의 유전율에 대해 각각 가중치가 반영된다.
도 9는 도 8의 제1 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율 의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 도 8에 도시된 제1 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '10'이고, 자성체에 대한 유전율이 '10'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(910)과 유전율(920)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 35%이하이다.
도 10은 도 8의 제2 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 도 8에 도시된 제2 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '10'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서, 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1010)과 유전율(1020)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 35%이하이다.
도 11은 도 8의 제3 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 도 8에 도시된 제3 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '6'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1110)과 유전율(1120)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 45%이하이다.
도 12는 도 8의 제4 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 도 8에 도시된 제4 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '3'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1210)과 유전율(1220)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 75%이하이다.
도 13은 도 8의 제5 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율 의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 도 8에 도시된 제5 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '1.5'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1310)과 유전율(1320)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 100%이하이다.
도 14는 도 8의 제6 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 도 8에 도시된 제6 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '1.5'이고, 자성체에 대한 유전율이 '15'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1410)과 유전율(1420)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 65%이하이다.
도 15는 도 8의 제7 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 도 8에 도시된 제7 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '1.5'이고, 자성체에 대한 유전율이 '20'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1510)과 유전율(1520)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 55%이하이다.
도 16은 도 8의 제8 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 도 8에 도시된 제8 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '3'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '4'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1610)과 유전율(1620)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 85%이하이다.
도 17은 도 8의 제9 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 17을 참조하면, 도 8에 도시된 제9 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '6'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '4'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1710)과 유전율(1720)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서는 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 55%이하이다.
도 18은 도 8의 제10 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18을 참조하면, 도 8에 도시된 제10 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '10'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '4'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1810)과 유전율(1820)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서는 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 50%이하이다.
도 19는 도 8의 제11 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 19를 참조하면, 도 8에 도시된 제11 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '15'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(1910)과 유전율(1920)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서는 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 35%이하이다.
도 20은 도 8의 제12 조건에 따른 자성 복합 유전체에 대한 투자율과 유전율의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20을 참조하면, 도 8에 도시된 제12 조건과 같이 자성체에 대한 투자율이 '20'이고, 자성체에 대한 유전율이 '6'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '5'인 경우로서 상기 자성 복합 유전체에 대한 투자율(2010)과 유전율(2020)의 곱이 '15'이하로 되기 위해서는 상기 페라이트 가중치 한도는 점선으로 표시된 구간과 같이 25%이하이다.
도 21은 자성 복합 유전체에 대한 유전율과 투자율의 계산치와 실험치를 비교한 일례를 나타내는 도면이다.
도 21을 참조하면, 자성체에 대한 투자율이 '8'이고, 자성체에 대한 유전율이 '7'이고, 유전체에 대한 투자율이 '1'이고, 유전체에 대한 유전율이 '2.5'인 경우, 상기 페라이트 가중치 한도가 40% 이내인 구간에서 본 발명에 따른 자성 복합 유전체의 투자율(2110) 및 유전율(2120)에 대한 계산치(cal)와 실험치(exp)를 비교하면, 상기 계산치가 상기 실험치와 거의 동일함을 파악할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 자성 복합 유전체는 자성체와 유전체를 복합화할 때 유전율과 투자율의 곱이 기준치 이하가 되도록 조정된 자성체와 유전체의 복합 비율에 따라 낮은 유전 손실과 복합 손실을 가질 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 자성체와 유전체가 복합화될 때 상기 자성체와 상기 유전체의 복합 비율에 따라 유전율과 투자율이 조절되는 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유전율과 상기 투자율의 곱이 제1 기준치 이하인 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자성체는,
    상기 자성체의 유전율과 상기 자성체의 투자율에 대한 비율이 일정한 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유전체는,
    상기 유전체의 유전율이 제2 기준치 이하인 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자성체는,
    Hexa, Spinel 또는 Garnet 구조로 조성되는 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유전체는,
    ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), PE(Poly-Ethylene), PC(Poly-Carbonate), PC/ABS(Poly-Carbonate/Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), PP(Poly-Propylene), PA66T(Nylon66), PA6T(Nylon6), PPE(Poly-Phenylene Ether), POM(Poly-Oxy-Methylene), PBT(Poly-Butylene-Terephthalate), PEI(Poly-Ether-Imide), LCP(Liquid-Crystal-Polymer), PTFE(Poly-Tetra-Fluoro-Ethylene), PPO(PolyPhenylene Oxide), PPS(PolyPhenylene Sulfide), SPS(Syndiotaetic PolyStyrene) 또는 PPE(PolyPhenylene Ether)가 소재인 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자성체와 상기 유전체의 복합 비율에 따라 손실이 조절되는 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투자율과 상기 유전율의 비가 제3 기준치 이상인 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자성 복합 유전체에 대한 유전 손실과 투자 손실이 각각 제4 기준치 이하인 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 자성체와 상기 유전체가 혼합될 때 첨가제가 포함되며,
    상기 첨가제는 상기 자성체와 상기 유전체를 혼합시킬 수 있는 최소한의 양이 필요한 것을 특징으로 하는 자성 복합 유전체.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626371A (en) * 1984-09-12 1986-12-02 Celanese Corporation Magnetic composite
US5589010A (en) * 1993-04-09 1996-12-31 General Motors Corporation Annealed polymer-bonded soft magnetic body
JP2006114489A (ja) * 2004-09-14 2006-04-27 Nagoya Institute Of Technology 誘電体メタマテリアル、および磁性体メタマテリアル
KR20060115530A (ko) * 2005-05-06 2006-11-09 삼성전기주식회사 적층형 안테나

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090111435A (ko) * 2008-04-22 2009-10-27 주식회사 이엠따블유안테나 광대역 안테나

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626371A (en) * 1984-09-12 1986-12-02 Celanese Corporation Magnetic composite
US5589010A (en) * 1993-04-09 1996-12-31 General Motors Corporation Annealed polymer-bonded soft magnetic body
JP2006114489A (ja) * 2004-09-14 2006-04-27 Nagoya Institute Of Technology 誘電体メタマテリアル、および磁性体メタマテリアル
KR20060115530A (ko) * 2005-05-06 2006-11-09 삼성전기주식회사 적층형 안테나

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