• 제목/요약/키워드: Metamaterial Transmission Line

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Subwavelength 결함접지구조(defected grounded structure : DGS)를 이용한 Homogeneous Dual Composite Right/Left-Handed 메타물질 구현 (Homogeneous Dual Composite Right/Left-Handed Metamaterial Using Subwavelength Defected Ground Structure(DGS))

  • 박우영;임성준
    • 전기학회논문지
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    • 제58권11호
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    • pp.2242-2246
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    • 2009
  • In this paper, a homogeneous dual composite right/left-handed (D-CRLH) transmission line (TL) is proposed by using a defected ground structure (DGS) on the ground plane. In order to satisfy a homogeneity condition of metamaterial, a subwavelength unit cell is designed by way of a spiral DGS and a meander stub. From a dispersion diagram, it is expected that the frequency bands for the left-handed (LH) property is 3.5 - 4.4 GHz. At 3.8 GHz in the LH band, backward propagating phenomenon is observed from full-wave analysis. The experimental results show that the proposed TL has a stop-band in 1.75 - 3.6 GHz.

CPW-Fed Arbitrary Frequency-Switchable Antenna Using CRLH Transmission Line

  • Lim, Inseop;Lim, Sungjoon
    • ETRI Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.151-154
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    • 2014
  • A novel frequency-switchable antenna that uses PIN diodes and a composite right- and left-handed transmission line (CRLH TL) is proposed. The CRLH TL provides multi-order resonance, including a zeroth-order resonance (ZOR), and its shunt stub determines the ZOR frequency. Thus, the resonant frequency is arbitrarily chosen by lumped chip inductors on the shunt stub. Two prototypes are designed using different chip inductors while maintaining the antenna geometries. Antenna #1 can switch the resonant frequency from 1.8 GHz to 2.3 GHz. Antenna #2 can switch its resonance from 0.9 GHz to 2.3 GHz.

Compact UWB Bandpass Filter as Cascaded Center-Tapped CRLH Transmission-Line ZORs for Improved Stopband

  • Lee, Boram;Kahng, Sungtek;Wu, Qun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권2호
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    • pp.371-375
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    • 2013
  • The design of a new compact UWB bandpass filter is proposed, which has cascaded center-tapped microstrip composite right/left-handed transmission-line zeroth-order resonators (CRLH-TL ZORs). In an attempt to reduce the size, instead of the conventional half-wavelength resonators or periodic and multiple CRLH-TL cells, only one cell ZOR geometry is adopted as each resonator in the filter. Additionally, two center-tapped ZORs are coupled to increase the slope of the skirt. Besides, stepped impedance matching parts are placed in the paths to the input and output ports to enhance passband and stopband performances. The proposed filter is shown to have the overall size of $0.69{\lambda}_g{\times}0.70{\lambda}_g$, the insertion loss much less than 1 dB, and an acceptable return loss performance in the predicted and measured results.

중심주파수에서 원하는 위상변위가 가능한 대역통과 필터 (A Bandpass Filter with a Desired Phase Shift at The Center Frequency)

  • 김홍준
    • 전기학회논문지
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    • 제61권7호
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    • pp.998-1000
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    • 2012
  • By cascading RHTL (Right-Handed Transmission Line) and LHTL (Left-Handed Transmission Line), we fabricated a BPF (Band Pass Filter) in which the phase propagation at the pass band center frequency is fixed as we want. We utilized a positive phase propagation of a RHTL which is a form of LPF (Low Pass Filter) and negative phase propagation of LHTL which is a form of HPF (High Pass Filter). Therefore, if RHTL and LHTL are cascaded, a BPF can be constructed and the phase propagation inside the passband is decided by the number of RHTLs and LHTLs. In this paper, we provide a detailed theory related to it and proved the theory with an actual experiment. In the experiment, we fabricated two BPFs with similar passband. One with $90^{\circ}$ phase shift and the other with $-90^{\circ}$ phase shift at the center of passband. The result of simulation and actual experiment agrees well. This proves the suggested theory is correct and feasible.

유체를 이용하여 위상응답을 제어하기 위해 잉크젯 프린팅으로 구현한 미세유체채널 복합 좌·우향 전송선로 (Fluidically-Controlled Phase Tunable Line Using Inkjet-Printed Microfluidic Composite Right/Left Handed Transmission Line)

  • 최성진;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.47-53
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    • 2015
  • 본 논문은 미세유체채널에 채워진 유체를 이용하여 위상응답을 제어하는, 잉크젯 프린터로 인쇄된 미세유체채널 복합 좌 우향 전송선로(CRLH TL: Composite Right/Left Handed Transmission Line)를 제안한다. 제안된 CRLH TL은 종이 위에 은 나노입자 잉크를 이용하여 인쇄되었으며, Poly Methyl Methacrylate(PMMA)에 레이저 식각을 이용하여 제작된 미세유체채널은 잉크젯 프린터로 인쇄된 접착물질인 SU-8을 이용하여 CRLH TL 위에 부착되었다. 제안된 CRLH TL은 미세유체채널에 채워진 유체에 따라서 위상응답을 변화시킬 수 있으며, 미세유체채널에 각기 다른 유체가 흐를 때, 900 MHz에서 -10 dB 이하의 반사계수를 유지한 상태로 위상 지연, $0^{\circ}$ 위상, 위상 앞섬 특성을 모두 나타낼 수 있음을 확인하였다. 제안된 CRLH TL의 성능은 시뮬레이션 결과와 측정 결과를 통하여 성공적으로 증명되었다.

메타 물질을 이용하여 소형화와 주파수 가변이 가능한 영차 공진 안테나 (Frequency Tunable and Miniaturized Zeroth-Order Resonant(ZOR) Antenna Design by Metamaterial)

  • 장영수;최재혁;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.900-904
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주파수 가변이 가능한 영차 공진 안테나를 구현하였다. 제안된 안테나의 영차 공진 특성은 composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 이용하여 구현하였고, 안테나의 소형화를 극대화하기 위해 버섯 구조의 접지 평면에 사각 슬롯을 설계하였다. 또한, 주파수 가변을 위해 슬롯이 있는 접지 평면에 가변 소자를 삽입하였다. 슬롯이 있는 접지 평면에 위치한 가변 소자의 on/off 상태에 따라, CRLH 전송 선로의 병렬 인덕턴스 값을 변화시킴으로 인해 안테나의 공진 주파수가 바뀌게 된다. 실험 결과, 제안된 안테나의 공진 주파수는 4.92 GHz에서 2.96 GHz로 변했다. 한편, 제안된 안테나의 크기는 일반적인 반파장 패치 안테나보다 최대 94.24 % 크기를 감소시킬 수 있었다.

제어 가능한 전송 영점을 갖는 CRLH 전송 선로 (Composite Right/Left Handed(CRLH) Transmission Line with Controllable Transmission Zeros)

  • 이자현;김경근;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.583-590
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    • 2010
  • 본 논문에서는 제어 가능한 전송 영점을 갖는 새로운 Composite Right/Left Handed(CRLH) 전송 선로가 제안 되었다. 제안된 CRLH 전송 선로의 단위 셀은 MIM 형태의 커패시터와 마이크로스트립 스터브 인덕터와 co-planar waveguide(CPW) 인덕터로 구성되어 있다. 또한 제안된 전송 선로는 각각의 단위 셀의 MIM 커패시터와 마이크로스트립 스터브 인덕터에서 발생하는 전자기 결합 성분에 의해 차단 대역에 두 개의 전송 영점이 발생한다. 제안된 전송 영점을 갖는 CRLH 전송 선로의 응용으로 UWB 시스템을 위한 광대역 통과 필터를 설계 및 제작하였다. 측정 결과, 통과 대역의 하측과 상측에 전송 영점이 발생하는 것을 확인하였으며, 대역 통과 필터의 급전 구조를 제외한 크기는 8 mm$\times$8 mm으로 $\lambda_g$/4 이하의 전기적 크기를 갖는다.

CRLH 전송선로를 기반으로 한 이중대역 비대칭 전력 분배기 (Dual-Band Unequal Power Divider based on CRLH Transmission Line)

  • 류재현;김영;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.909-915
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    • 2010
  • 이 논문은 CRLH 전송선로의 이중대역 특성을 이용하여 비대칭 전력 분배기를 제안하였다. 이 분배기는 이중대역 브랜치라인 하이브리드 결합기, 결합기의 입력과 고립 포트의 연결 선로 그리고 ${\lambda}/4$ 변환기로 구성되어 있다. 이것의 동작은 이중대역의 브랜치라인 하이브리드 결합기를 이용하여 입력 신호를 결합기의 입력과 고립 포트에 연결할 때 서로 다른 길이의 전송선로를 연결함으로서 하이브리드 결합기의 두 출력 포트에서 동위상을 갖고 비대칭으로 출력되도록 하였다. 이것은 기존의 비대칭 윌킨슨 분배기의 단점을 보완한 것으로 시뮬레이션 결과가 0 dB ~ 20 dB 까지의 출력비를 나타내도록 설계하였다. 이와 같은 기능이 동작하는지 확인하기 위하여 880 MHz 와 1850 MHz에서 동작하는 이중대역 비대칭 전력분배기를 제작하여 각각의 주파수에서 3.2 dB ~ 8.8 dB, 2.5 dB ~ 14.0 dB까지 분배되는 것을 확인하였다.

방사 손실 모델링을 이용한 MTM 안테나 설계 (Design of MTM Antennas using Equivalent Circuit Considering Radiation Loss)

  • 김택규;이범선
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권8호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 본 논문에서는 손실을 고려한 Metamaterial(MTM) 전송선의 단일 셀을 구성하고, 이 전송선에서 방사효과를 갖는 파라미터들의 실제 값을 구해본다. 그리고 이 단일 셀을 이용하여 분산 다이어그램을 그려, 여러 셀을 cascade로 연결하여 공진체로 사용하기 위한 조건들을 찾아낸다. 공진체로 사용할 시 종단을 단락 또는 개방을 하게 되는데, 각각의 경우에 따라 공진 주파수를 알아내기 위해 나타나는 입력 임피던스 혹은 입력 어드미턴스에 대해서 논의한다. 이를 이용하여 공진 체의 Quality Factor와 대역폭을 구하였으며, 공진 안테나의 입력 어드미턴스를 회로 시뮬레이션과 EM 시뮬레이션에서 비교하였다. 또한 단일 셀을 이용한 안테나를 설계하여, $0.05\lambda_0\times0.12\lambda_0$의 초소형 안테나로의 설계 시 방사효과 모델링이 어떤 영향을 미치는지 분석하였다.

A 90°-Bent Spur-Line Combined CRLH ZOR Bandpass Filter for the Channel of the UWB Communication System

  • Lee, Changhyeong;Kahng, Sungtek
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.928-935
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    • 2018
  • In this paper, a compact fully printable bandpass filter is suggested for a low-frequency channel 3.2 GHz ~ 3.7 GHz in the Ultra-Wideband (UWB) communication system. It is featured with a small geometry of $0.5{\lambda}_g/15$ and a low insertion loss despite using FR4 as a cheap substrate of a high dielectric loss. This is made possible by generating zeroth-order-resonance (ZOR) from one cell comprising two series resonances obviously separated from one shunt resonance as a third-order bandpass filter. Especially, the series resonance elements are combined with spur-lines bent by 90 degrees, which makes the port-impedance matched well and eliminates spurious hikes in the stopband, while the overall size remains almost unchanged. The design is carried out by setting up the equivalent circuit and the circuit simulation is checked by the full-wave EM analysis. The structure is manufactured and measured to show that the circuit modeling and EM simulation results agree with the measured data.