The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

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Study on the Electromagnetic Wave Propagation In the Parallel-Plate Waveguide with the Metamaterial ENZ Tunnel Embedded

Metamaterial ENZ 터널이 포함된 평행 평판 도파관 내 전자기파의 전파 특성에 관한 연구

  • Kahng, Sung-Tek (Dept. of Information and Telecommunication Engineering, University of Incheon)
  • 강승택 (인천대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2009.02.28
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Abstract

This paper discusses how to change the electromagnetic waves' property in the cut-off causing discontinuity existing in the guiding structure of the RF passive component by using the metamaterial and elaborates on its principle. Particularly, we find and explain, from the viewpoint of electromagnetics and circuit theories, the so-called tunneling condition that when the segment with an extremely narrow cross-section leading to blockage in the parallel-plate waveguide is given the ENZ(Epsilon Near Zero) for its filling material, the wave starts to propagate through the segment. The analysis method as a transmission-line theory taking the discontinuity and material change into consideration is shown valid through the comparison with other methods for analyzing parallel-plate waveguides, and provides the illustration of the S-parameters and impedance describing the characteristics of the tunneling.

본 논문에서는 초고주파 수동 부품의 전송 구조 내부에 전자기파의 차단 현상을 유발하는 불연속이 존재할 때 metamaterial을 이용하여 전파 특성에 변화를 유도할 수 있는 방법을 논의하고 원리를 규명한다. 특히 평행 평판 도파관 내부에 전파가 되지 않을 정도로 협소한 단면을 가진 영역의 매질이 ENZ(Epsilon Near Zero)의 metamaterial로 바뀔 때 전자기파가 진행되는, 이른바 터널링(tunneling) 조건(혹은 관통 효과)을 찾고 전자기학적 관점과 회로 관점으로 설명할 것이다. 전송선 이론에 불연속 구조는 물론 매질 변화를 고려한 평행 평판 도파관의 해석 결과를 다른 기법의 결과와 비교하여 타당성을 보이고, 이에 바탕을 두어 관통 효과 특성을 산란계수와 임피던스로 도시한다.

Keywords

References

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