Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Design of MTM Antennas using Equivalent Circuit Considering Radiation Loss

방사 손실 모델링을 이용한 MTM 안테나 설계

  • Kim, Tack-Gyu (School of Electronics and Information, Kyunghee University) ;
  • Lee, Bom-Son (School of Electronics and Information, Kyunghee University)
  • 김택규 (경희대학교 전자정보대학) ;
  • 이범선 (경희대학교 전자정보대학)
  • Published : 2008.08.25
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Abstract

In this paper, we propose a lossy MTM transmission line unit cell and retrieve the parameter values related with radiation effects. Based on this unit cell model, we plot dispersion diagrams and analyze resonance conditions. We also discuss the input impedance or admittance behavior when we terminate the load as open or short. Then, we examine the quality factor and return loss bandwidth. We also design a very compact unit cell antenna using the provided lossy MTM-TL model. The results based on EM simulations and measurements are shown to be in good agreement with those based on circuit simulation.

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.

Keywords

References

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