Miniaturized X-Band Metamaterial Filter for the Ultra-Wide Stopband

In this paper, the design of a new bandstop filter with an ultra-wide stopband is proposed using the metamaterial CRLH-TL. Instead of conventional periodic structures and multi-staged CRLH-TLs, extremely small one-cell type is adopted to circumvent the setbacks of conventional filters such as the lengthened ${\lambda}_g/2$-resonator ones or alternating impedance lowpass filter, and relatively slow skirt. Besides, for a very broad stopband, a strong coupling structure including stepped impedances is suggested and the zero-order resonance is made for effective size-reduction. The validity of the proposed design is proven through the fabrication and measurement, showing the overall size less than ${\lambda}_g/10$, the stopband wider than 12 GHz, 0.7 dB of the insertion loss.

차단특성의 초광대역화를 위한 X-밴드용 초소형 메타물질구조 여파기

본 논문을 통하여 Metamaterial 특성을 가지는 CRLH 전송선 구조를 이용하는 초광대역 대역저지 여파기의 설계를 제안한다. 기존에 사용되던 주기구조, 또는 다단의 CRLH 전송선이 아닌, 단일 쎌 구조를 이용하여 기존 반파장 공진기 기반의 여파기나 임피던스 교번형 저역통과 여파기 등에서 나타나는 길이가 길어지며 Chebyshev형의 낮은 스커트 특성을 가지는 단점을 보완하고, 기존에 없던 초소형 구조를 제시한다. 또한, 초광대역 저지특성을 위하여 계단형 임피던스 구조를 포함한 강결합 Metamaterial 구조를 제안하고 0차 공진을 이용한 초소형화 기법을 제시한다. 본 논문에서 제안하는 설계의 타당함은 3D EM 모의실험과 제작 및 측정을 통하여 검증하며 여파기의 크기를 ${\lambda}_g/10$ 이하로 감소, 12 GHz를 초과하는 차단대역, 통과대역의 0.7 dB 삽입손실 등의 주파수 영역 특성 결과를 보인다.