Fabrication and characterization of

개구결합을 이용한 H 형태 초전도 안테나의 제작 및 특성 해석

The high-$T_c$ Superconducting (HTS) antenna which consists of "H" type resonator has the benefits for the miniaturization of antenna in comparison with the microstrip antenna of the similar dimension. To fabricate the "H" type antenna, HTS $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) thin films were deposited on MgO substrates using rf-magnetron sputtering. Standard etching processes were performed for the patterning of the "H" type antenna. For comparison between normal conducting antennas and superconducting antennas, the gold antennas with the same dimension were also fabricated. An aperture coupling was used for impedance matching between $50{\Omega}$ feed line and HTS radiating patch. The diverse experimental results were reported in terms of the resonant frequency, the return loss and the characteristics impedance. The "H" type superconducting antenna showed the performance of 1.36 in SWR, 24% in efficiency, and 14.6 dB in the return loss superior of the normal conducting counterpart.

"H" 형태의 공진기로서 이루어진 초전도 안테나는 비슷한 크기를 가진 마이크로스트립 안테나에 비하여 소형화에 유리하다. "H"형 초전도 안테나 제작을 위해 rf 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO)/MgO 고온초전도 박막을 제조하였으며 표준 식각법을 이용하여 안테나를 형상화 하였다. 일반 금속과의 특성을 비교하기 위해서 동일한 차원의 금 안테나가 제작되었다. 개구 결합 방식을 이용하여 초전도 안테나 패치와 $50{\Omega}$ 급전선을 임피던스 결합을 시켰다. 다양한 종류의 실험 결과가 반사손실, 공진주파수, 특성임피던스 등을 중심으로 보고되었다. H형 초전도 안테나는 금 안테나에 비하여 정재파비에서 0.36 효율에서 24% 반사손실에서 14.6bB 이상 더 우수한 성능을 보여주었다.