• 제목/요약/키워드: Metamaterial Transmission Line

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메타구조의 CRLH를 이용한 이중대역 전력증폭기 설계 (Design of Dual-band Power Amplifier using CRLH of Metamaterials)

  • 고승기;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권12호
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    • pp.78-83
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    • 2010
  • 본 논문에서는 메타구조를 이용하여 하나의 RF GaN HEMT로 새로운 이중대역에 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송선로는 이중- 대역 조절 특성을 갖는 메타물질 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로를 구현을 위하여 주파수 오프셋과 CRLH 전송 선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있다. 이중대역에서 CRLH 전송 선로를 이용하여 이중대역에서 오직 2차, 3차 고조파 성분만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기의 효율을 향상 시키기 위하여 출력 정합 회로뿐만 아니라 입력 정합회로도 고조파 조절 회로를 이용하여 구현하였다. 두 동작 주파수는 900MHz와 2140MHz로 정하였다. 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 각각 900MHz에서 39.37dBm, 2140MHz에서 38.87 dB이다. 이 지점에서 얻은 전력효율 및 IMD는 900MHz에서 PAE 60.2%, IMD는 -23.17dBc, 2140MHz에서 PAE 67.3%, IMD -25.67dBc이다.

Composite Right/Left-Handed 전송 선로를 이용한 이중 대역 고효율 class-F 전력증폭기 (Dual-Band High-Efficiency Class-F Power Amplifier using Composite Right/Left-Handed Transmission Line)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권8호
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    • pp.53-59
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    • 2008
  • 본 논문에서는 composite right/left-handed (CRLH) 전송 선로를 이용하여 하나의 RF Si LDMOSFET으로 새로운 이중 대역 고효율 class-F 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송 선로는 이중 대역 조절 특성을 갖는 메타물질 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로 구현을 위하여 주파수 오프셋과 CRLH 전송 선로의 비선형 위상 기울기에 의해서 얻을 수 있다. 이중 대역에서 모든 고조파 성분을 조절하는 것은 매우 어렵기 때문에, CRLH 전송 선로를 이용하여 이중 대역에서 고효율 특성을 얻도록 오직 2차, 3차 고조파 성분만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기의 효율을 더욱 더 향상시키기 위하여 출력 정합 회로뿐만 아니라, 입력 정합 회로도 고조파 조절 회로를 이용하여 구현하였다. 두 동작 주파수는 880 MHz와 1920 MHz로 정하였다. 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 각각 880 MHz에서 39.83 dBm, 1920 MHz에서 35.17 dBm이다. 이 지점에서 얻은 전력 효율, PAE는 880 MHz에서 79.536 %, 1920 MHz에서 44.04 %이다.

교차편파 SRR을 이용한 재구성 공진기 설계 (Design of Reconfigurable Resonator with Cross Polarized SRR)

  • 김진영;정창원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.3450-3453
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    • 2013
  • 본 논문에서는 마이크로 스트립 선로로 구성된 Split Ring Resonator (SRR) 구조를 이용하여 대역통과 필터를 설계하였다. 설계된 필터는 metamaterial 구조이며, 두 개의 공진주파수를 갖는다. SRR은 마이크로 스트립 선로에 삽입된 4개의 SRR 구조로 설계 되었다. 각각의 SRR은 가상 스위치 동작에 의해 4개의 state를 가지며, Switch의 ON/OFF동작에 따라 주파수 재구성 특성을 보이는 대역 통과 공진기를 설계하였다. 공진기의 전자기적 특성을 설명하기 위해 Ziolkowski 방법으로 유전율과 투자율을 계산하였다.

무선 에너지 전송을 위한 Class-E 전력증폭기 설계 (Design of Class-E Power Amplifier for Wireless Energy Transfer)

  • 고승기;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권2호
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    • pp.85-89
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    • 2011
  • 본 논문에서는 메타구조를 이용하여 하나의 RF LDMOS로 새로운 Class-E 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 구조는 Class-E 전력증폭기 특성을 갖는 메타물질 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로는 전력증폭기의 정합 회로를 구현을 위하여 주파수 오프셋과 CRLH 전송 선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있다. 또한, 제안된 전력증폭기의 효율을 향상 시키기 위하여 출력 정합 회로에 CRLH 구조를 이용하여 구현하였다. 동작 주파수는 13.56MHz로 정하였다. Class-E 전력 증폭기의 측정된 출력 전력은 39.83dBm, 이득은 11.83 dB이다. 이 지점에서 얻은 전력효율(PAE)은 73%이다.

MNG 메타 인공 물질을 이용한 T-SRR 및 저손실 대역통과 필터의 설계 (Design of the T-SRR and Low Loss Band-pass Filter Using MNG Metamaterial)

  • 윤기철;김성철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.2512-2520
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    • 2013
  • 본 논문은 MNG (mu-Negative) 메타 인공 물질을 이용한 T-SRR (Triple Split Ring Resonator)을 제안하여 3단의 저손실 대역통과 필터를 응용 설계를 하였다. 제안된 대역통과 필터는 낮은 유전율을 가진 기판 위에 T-SRR의 크기를 자유롭게 조절할 수 있고 ${\lambda}/4$ 전송선로를 적용하여 저손실 대역통과필터로 응용설계함. 또한 군사용 위성통신대역의 I-밴드 10 GHz 중심 주파수에서, 필터 내의 T-SRR의 QL값은 184이며, 필터의 대역폭은 10 % 일 때, 삽입손실 및 반사손실은 각각 1.44 dB 와 17.3 dB의 값을 얻었다. 향후 IPD(Integrated Passive Device)등으로 재설계가 가능할 것임.

십자 개구 결합 급전을 이용한 -1 모드 원형 편파 안테나 (-1 Mode Circular Polarization Antenna Design by Using Cross Aperture-Coupled Feed)

  • 김준식;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.156-163
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    • 2014
  • 본 논문에서는 composit right-left handed (CRLH) 전송 선로에서 발생하는 -1 모드를 이용하여 십자 개구 결합 급전을 갖는 소형 원형 편파 메타 물질 안테나를 제안한다. -1 모드는 일반적인 패치 안테나의 기본 모드인 $TM_{010}$ 모드와 동일한 성질을 가지고 있기 때문에, 원형 편파의 동작원리를 동일하게 적용할 수 있다. 원형 편파는 두 개의 수직인 모드가 $90^{\circ}$의 위상 차이를 가질 때 형성된다. 두 개의 -1 모드를 얻기 위해서 사각형 형태를 갖는 4개의 버섯 구조를 이용하였고, 모드 간에 $90^{\circ}$의 위상차를 인가하기 위해서 십자형 개구의 폭과 길이를 최적화 하였다. 제작된 안테나의 4개로 배열된 버섯 구조의 면적은 $0.34{\lambda}_g{\times}0.34{\lambda}_g$이며, RT/duroid5880 기판에 설계되었다. 제안된 안테나의 중심 주파수는 좌수 원형 편파 안테나의 경우 1.622 GHz 원형 편파의 3 dB 대역폭은 3 MHz로 측정되었다. 우수 원형 편파 안테나의 경우, 중심 주파수는 1.609 GHz로 원형 편파의 3 dB 대역폭은 3 MHz로 측정되었다. 각각 안테나의 효율은 좌수 원형 편파 안테나의 경우 61.1 %, 우수 원형 편파 안테나의 경우 54.5 %로 측정되었다.