한국전자파학회지:전자파기술 (The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)

한국전자파학회 (The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)
권호 표지

Left-Handedness 특성 Metamaterial 구조의 마이크로파 부품과 안테나 개발에의 적용 기술

  • 강승택 (인천대학교 정보통신공학과)
  • 발행 : 2009.03.31
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초록

본고를 통해 초고주파 이론과 공학 분야는 물론 물리학, 재료공학의 기초 학문 분야에서도 지대한 관심을 모으고 있는 Metamaterial(MTM) 구조에 대해 조명하고자 한다. 먼저 MTM의 핵심이라고 할 수 있는 Left-Handedness(LH) 왼손 전파 법칙과 LH 발생 재질인 Double Negative(DNG) 재질에서의 전파 특성을 상대 유전율과 상대 투자율 평면에서 확인하고, 일반 매질인 Double Positive(DPS)형인 오른손 전파 법칙 Right-Handedness(=RH) 매질과의 결합(Composite Right-and Left-Hnaded=CRLH)에서 얻어지는 특징들을 살펴본다. 특히 DPS와 DNC의 결합에서 얻을 수 있는 음의 공진과 0차 공진(Zero-Order Resonance)을 언급하고 ZOR을 응용한 RF 부품의 소형화와 특성 개선사례를 소개한다. 또한, 안테나와 전자파 산란 특성에 MTM의 특수한 성질을 이용하여, 크기를 줄이거나 표면파를 억제하거나 혹은 방사 개구를 확대 또는 렌즈 특성을 얻어낸 사례도 언급된다 그리고 LH 특성은 아니지만 MTM 계열인 ENG(Epsilon Negative), MNG(Mu Negative), ENZ(Epsilon Near Zero)를 응용한 예들을 보이고, MTM 관점에서 FSS(Frequency Selective Surface )의 특성을 논의하고, 그간에 발표된 대표적 MTM 연구 결과에 대한 소개를 마치고자 한다.

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참고문헌

  1. Christophe Caloz, Tatsuo Itoh, Electromagnetic Metamaterials: Transmission Line Theory and Microwave Application, John Wiley & Sons, 2006
  2. George Eleftheriades, Negative-Refractive Metamaferials, John Wiley & Sons, 2006
  3. S. Kahng, J. Ju, 'Left-handedness based bandpass filter design for RFID UHF-band applications', in Proc. KJMW 2007, vol. 1, pp. 165-168, Nov. 2007
  4. Sungtek Kahng, Jeongho Ju, 'Miniaturized metamaterial UWB bandpass filter having improved passband and stopband performances with stubs', Korea Intellectual Property Office Issue Number: 10-2007-0097825
  5. 주정호, 강승택, '일단 CRLH 전송선 구조를 이용한 소형 초광대역 대역 통과 여파기의 설계', 한국전자파학회논문지, 18(12), pp. 1402-1407 2007년 12월 https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2007.18.12.1402
  6. Sungtek Kahng, Jeongho Ju, 'Miniaturized metamaterial UHF bandpass filter having E-coupling elements and stubs', Korea intellectual Property Office Issue Number: 10-2007-0098-085
  7. Sungtek Kahng, Jeongho Ju, 'Design to enhance the stopband performance of the 1-cell CRLH TXline metamaterial miniaturized UWB bandpass filter', Journal of IEEK, Section 4 (TC) , vol. 8, no.374, pp. 47-52, Aug. 2008
  8. 주정호, 강승택, ;유도 결합형 Inverter와 Metamaterial을 이용한 넓은 저지 대역을 갖는 소형 GSM 대역 통과 여파기의 설계', 한국전자파학회논문지, 19(2), pp. 95-101, 2008년 2월 https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2008.19.2.095
  9. Sungtek Kahng, 'Characteristics of the resonance and impedance of parallel plates due to the embedded metamaterial substrate', Journal of lEEK, Section 4(TC), vol. 8, no. 374, pp. 41-46, Aug. 2008
  10. A. Alu et aI., 'Antennas in epsilon-near-zero metamaterials filling narrow waveguide channels and bends', USNC/URSl National Radio Science Mee