• 제목/요약/키워드: Zeroth-Order Resonator

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무선 전력 전송용 High-Q 스파이럴 영차 공진기 (High-Q Spiral Zeroth-Order Resonators for Wireless Power Transmission)

  • 박병철;박재현;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.343-354
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    • 2012
  • 본 논문에서는 무선 전력 전송을 위한 다양한 스파이럴 구조의 영자 공진기들을 설계하였다. 메타 물질 전송 선로의 영차 공진은 무한 파장의 특징을 가지기 때문에 공진기의 크기에 상관없이 디자인이 가능한 장점을 가진다. 또한, 무선 전력 전송에서 고효율의 전송 효율을 얻기 위해서는 공진기의 Q-factor와 공진기간의 결합 계수가 커야 한다. 따라서 제안된 영차 공진기들은 영차 공진을 유도하기 위해 스파이럴 형태의 인덕터와 집중 캐패시터 소자를 사용하였고, parametric study와 R, L, C 회로 분석을 통해 높은 Q-factor를 얻기 위한 최적의 디자인을 찾고자 하였다. 최적화된 공진기들은 기존의 스파이럴 공진기와 모의 실험을 통해 비교되었으며, 최적화된 공진기들 중 제작된 공진기의 크기는 $20cm{\times}20cm{\times}8cm$($0.009{\lambda}_0{\times}0.009{\lambda}_0{\times}0.004{\lambda}_0$)이고, 13.56 MHz 대역의 주파수와 40 cm 거리에서 80 %의 전송 효율이 측정되었다.

A Novel Compact Metamaterial Zeroth Order Resonant Bandpass Filter for a VHF Band and Its Stopband Improvement by Transmission Zeros

  • Kahng, Sungtek;Jang, Geonho
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권4호
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    • pp.263-266
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    • 2013
  • A novel compact and low-loss VHF bandpass filter is presented with enhanced stopband performance using metamaterial zeroth order resonator (ZOR) characteristics. An in-line ZOR filter is initially suggested and changed to have transmission zeros (TZs) due to source-load coupling for effective improvement of the isolation from UHF wireless channels. The proposed filter is smaller than 1/10 of the conventional filters in terms of size and has relatively very low insertion loss (< 1 dB for the electromagnetic (EM) simulation and < 3 dB for the measurement) and return loss (<-20 dB) in the passband due to the approximately 80% size reduction and the higher isolation in the stopband due to the TZs. The circuit and EM simulation are in good agreement with the measurements.

PCB-Embedded Antenna for 80 GHz Chip-to-Chip Communication

  • Chung, Jae-Young;Hong, Wonbin;Baek, Kwang-Hyun;Lee, Young-Ju
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제14권1호
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    • pp.43-45
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    • 2014
  • We propose a printed circuit board (PCB)-embedded antenna for millimeter-wave chip-to-chip communication. The antenna is 0.18 mm in height which is 1/20 wavelength at 80 GHz. In order to realize such a low profile, a zeroth-order resonator antenna with a periodic array of four unit cells is employed, and its geometry is optimized to cover an 8-GHz bandwidth from 76 to 84 GHz. With this;the antenna is capable of radiating in a direction parallel to the board length despite the short distance between the ground and the radiator. Simulation and measurement results show that the optimized design has low reflection coefficients and consistent radiation patterns throughout the target bandwidth.

군 위성통신 중계기용 대역통과 여파기 특성을 갖는 CRLH O-차 공진 기반 소형 전력분배기의 설계 (Design of a Miniature Power Divider Based on the CRLH Zeroth Order Resonator with the Bandpass Filtering for the Military Satellite)

  • 엄다정;강승택;송충호;우춘식;박도현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8C호
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    • pp.637-644
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    • 2012
  • 본 논문에서는 새로운 소형 전력 분배기를 제안한다. 기존의 Wilkinson 전력 분배기에서 ${\lambda}/4$ 길이의 분기선로 대신 ${\lambda}/12$ 길이의 CRLH 전송선 0차 공진 대역통과 여파기를 사용하여 전체구조의 물리적 크기를 줄였다. 분기 선로의 위상을 만족하면서 원하는 주파수를 중심으로 대역을 형성하고 전력 분배가 이뤄지는 기능을 가진다. 설계방법의 타당성 확인을 위해 군위성 통신 시스템의 L-대역을 적용예로 선택하여 등가 모델과 3차원 모의실험의 성능과 함께 분산도와 ZOR 전계분포로써 CRLH의 특성이 제시된다. 모의실험 결과는 측정결과와 비교하였으며 제안기법의 소형화 효과가 논의된다.

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.

Ground Coupling 구조를 이용한 초소형 Metamaterial Bluetooth 칩 안테나 (A Compact Metamaterial Chip Antenna with Ground Coupling Structure for Bluetooth Application)

  • 박영환;이강희;지정근;류지웅;김기호;성원모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.930-935
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    • 2009
  • 본 논문은 이동 통신용 단말기에 적용할 수 있는 초소형 metamaterial BT(Bluetooth) 칩 안테나에 대해 기술하였다. 제안된 안테나 크기는 $3.0\;mm(W){\times}2.0\;mm(L){\times}1.2\;mm(H)$이며, SMD(Surface Mount Device) 가능한 칩 형태로 제작되었다. 0차 공진 특성은 surface current scanning system을 이용하여 surface current의 magnitude와 phase 분포를 통해 분석하였다. 제작된 안테나는 전방향성의 방사 패턴을 가지며, 3D 평균 이득 측정 결과 -1.7 dBi 이상의 특성을 가짐을 확인할 수 있었다.

MICS와 ISM 대역을 위한 인체 통신 중계용 안테나 설계 (Design of a WBAN Repeater Antenna for MICS and ISM Bands)

  • 이호주;권결;이순용;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.314-319
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MICS(Medical Implant Communication Service, 402~405 MHz)와 ISM(The Industrial, Scientific and Medical, 2.40~2.48 GHz) 대역에서 동작하는 인체 통신 중계용 안테나를 제안하고, 인체의 영향을 고려한 안테나 성능에 대한 분석을 하였다. 제안된 안테나는 loop 안테나와 영차 공진 안테나로 구성되어 있다. Loop 안테나는 ISM 대역에서 동작하며, MICS 대역에서의 동작은 loop 안테나와 영차 공진기의 용량성 결합에 의해 요구 성능을 만족할 수 있도록 구현하였다. 근거리장에 인체가 존재할 때 인체가 안테나에 미치는 영향을 분석하기 위하여 인체 팬텀을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과, 제안된 안테나는 MICS와 ISM 대역에서 대역폭을 만족하였고, 측정된 이득값은 MICS 대역에서 -28.53 dBi, ISM 대역에서 3.85 dBi였다. 또한, 설계된 안테나의 이중 대역 특성은 인체 내 외부 간의 통신 중계 용도로 적절하다고 사료된다.