• 한국전자파학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.223-230
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• 2008

본 논문에서는 magneto-dielectric material을 이용하여 CRLH-TL 안테나를 소형화 시키는 방법을 제안하였다. 제안된 안테나는 patch와 via를 이용하여 구현한 mushroom 구조의 CRLH-TL 안테나에 SRR을 이용한 magneto-dielectric material을 장하한 구조이다. 시뮬레이션을 통해 SRR의 동작 특성을 살펴보았고, SRR을 이용하여 기판의 투자율 값을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, magneto-dielectric material을 이용함으로써 CRLH-TL 안테나의 공진 주파수를 감소시킬 수 있음을 확인하였다. -1차 공진 모드에서 7.13 %, 0차 공진 모드에서 23.9 %의 주파수 감소 효과를 얻을 수 있었다. 0차 공진 모드에서 동작하는 안테나를 제작하여 반사 손실과 방사 패턴을 살펴보았다. 제작된 안테나의 동작 주파수는 1.888 GHz이며, 측정된 대역폭은 0.48 %이고, 이득은 0.534 dBi, 효율은 51.7 %이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권12호
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• pp.59-64
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• 2009

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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.21-28
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• 2012

본 논문에서는 가요성(flexible) 있는 영차 공진 안테나를 제안하였다. 안테나의 성능을 결정하는 본 논문의 위상 상수는 영차 공진일 때 기판의 변형에 독립적이다. Composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 영차 공진 현상을 실현하기 위해 coplanar waveguide technology(CPW)를 기반으로 구현되었다. CRLH는 병렬 인덕턴스와 직렬 캐패시턴스를 추가함으로써 메타 물질로 구현된다. 추가적인 회로 변수를 만들기 위해 칩 인덕터와 갭 캐패시터가 각각 추가되었다. 제안된 ZOR 안테나는 대역폭 6.5 %와 최대 이득 0.69~1.39 dBi으로 좋은 성능을 보인다. 시뮬레이션과 측정 결과를 통해서 곡면의 지름이 서로 다른 각각 30, 50, 70 mm 뿐만 아니라 평면일 때 공진 주파수와 방사 패턴이 거의 변하지 않았음을 보였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권1호
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• pp.15-24
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• 2014

A compact dual-band three-way metamaterial power divider is proposed that has three in-phase outputs. Fully printed composite rightand left-handed (CRLH) unequal and equal power dividers are first implemented for 900-MHz and 2.4-GHz bands with the power-division ratios of 2:1 and 1:1, respectively. An initial 1:1:1 power divider is then achieved by incorporating the input of the two-way equal block into an output of the unequal block, and trimming the interconnection parameters. The condition of an identical phase at the three outputs of the power divider is then met by devising a hybrid CRLH phase-shift line to compensate for the different phase errors at the two frequencies. This scheme is confirmed by predicting the performance of the power divider with circuit analysis and full-wave simulation and measuring the fabricated prototype. They results show agreement; the in-phase outputs as well as the desirable power-division are accomplished and outdo the conventional techniques.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제18권1호
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• pp.1-6
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• 2018

In this study, the analytic expression for the positive/negative $n^{th}-Mode$ resonance frequency of an N unit cell composite right-/lefthanded (CRLH) transmission line is derived. To explain the resonance mechanism of the $n^{th}$ mode, especially for the negative mode, the current distribution of the N unit cell CRLH transmission line is investigated with a circuit simulation. Results show that both positive and negative $n^{th}$ resonance modes have n times current variations, but their phase difference is $180^{\circ}$ as expected. Moreover, the positive $n^{th}$ resonance occurs at a high frequency, whereas the negative $n^{th}$ resonance transpires at a low frequency, thus indicating that the negative resonance mode can be utilized for a small resonator. The correlation between the slope of the dispersion curve and the bandwidth is also observed. In sum, the balanced condition of the CRLH transmission line provides a broader bandwidth than the unbalanced condition.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권2호
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• pp.653-658
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• 2015

This paper deals with an efficient optimization design method of a compact ultra wideband (UWB) filter which can improve the characteristics of the filter. The Evolution Strategy (ES) algorithm is adopted for the optimization and modified to suppress the ripple by inserting an additional step to the ES scheme. The algorithm has the ability to control the ripple of an insertion loss in a passband as a modified approach. During the modified ES, a structure of initial shape is changed a lot, while includes the stepped impedance (SI) and the composite right/left handed transmission line (CRLH-TL). And an optimized filter satisfies the UWB specifications on the stopband and passband with an acceptable insertion loss. The filter achieves a much developed shape, the size of $15{\times}14mm$, the 3dB bandwidth from 2.7 to 10.8GHz, the flat insertion-loss less than 1dB, the wide stopband with 12~20GHz, and an acceptable return loss.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.227-233
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• 2012

본 논문은 LTCC를 이용하여 구현된 GPS와 WLAN용 대역통과 필터 설계방법을 제안한 것이다. 여기서 구현한 여파기는 버터워스 저역통과 여파기와 CRLH(Composite Right/Left-Handed) 전송선로의 고역통과 특성을 결합한 대역 통과 여파기를 설계하였다. 이렇게 설계된 여파기는 유전율 7.2의 그린쉬트를 이용한 LTCC 공정을 사용하여 1.5 GHz의 GPS와 2.4 GHz의 WLAN 대역의 대역통과 여파기를 제작하였다. 제작된 여파기의 삽입손실 결과는 1.5 GHz GPS대역에서 1.66 dB 또, 2.4 GHz WLAN 대역에서는 3.20 dB를 만족하는 대역통과 특성을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권1호
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• pp.84-90
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• 2010

본 논문에서는 주파수 조절 범위의 감소 없이 위상 잡음을 줄이고 회로 크기를 최소화하기 위하여 혼합 우좌향 전송 선로 기반의 고조파 조절 회로를 이용한 새로운 전압 제어 발진기를 제안하였다. 위상 잡음은 2차와 3차 고조파에서 동시에 단락임피던스를 갖는 새로운 고조파 조절 회로에 의해 줄어들었다. 제안된 고조파 조절 회로는 혼합 우좌향 전송 선로의 주파수 오프셋과 위상 기울기에 의한 이중 대역 특성을 갖는 혼합 우좌향 전송 선로를 이용하여 설계되었다. 높은 Q 특성의 공진기는 위상 잡음을 줄이기 위하여 사용되어 왔지만, 주파수 조절 범위가 감소하는 문제를 갖고 있다. 하지만 제안된 전압 제어 발진기의 주파수 조절 범위는 위상 잡음이 높은 Q 특성의 공진기 없이 감소하였기 때문에 줄어들지 않았다. 또한, 일반적인 우향 전송 선로 대신 혼합 우좌향 전송 선로를 이용하는 것을 통하여 회로의 크기를 소형화 하였다. 전압 제어 발진기의 위상 잡음은 5.731 ~ 5.938 GHz의 주파수 조절 범위 내에서 100 kHz의 오프셋 주파수에서 -119.17 ~ -117.50 dBc/Hz이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1375-1382
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• 2008

종래 발표된 D-CRLH 전송 선로의 설계상의 어려움과 주파수가 불가변성 문제를 해결하기 위하여 본 논문은 주파수 가변성이 있는 D-CRLH 전송 선로 구조 두 가지를 제안한다. 첫째 구조(type 1)는 DGS와 DGS 내의 아일랜드 패턴(island pattern)에 버랙터 다이오드를 연결하여 병렬 공진 회로 내의 $C_L$을 조절할 수 있고, 둘째 구조(type 2)는 스터브에 다이오드를 연결하여 직렬 공진 회로 내의 $C_R$을 조절한다. 바이어스 조절에 따라 RH/LH 대역에서 각각 +/-90도의 유의미한 전기적 길이를 갖는 이중 대역 주파수가 가변된다. $1{\sim}12\;V$의 바이어스 전압에 대하여 측정한 결과, LH 영역에서 -90도인 전기적 길이를 갖는 주파수가 type 1과 type 2에서 각각 $4.22{\sim}5.39\;GHz$와 $4.21{\sim}5.05\;GHz$이다. 또한, type 2의 경우에 RH에서 LH 영역으로 전환하는 주파수(${\omega}_{\infty}$)가 $3.26{\sim}4.22\;GHz$의 가변 영역을 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1034-1041
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• 2012

본 논문에서는 composit right-left handed(CRLH) 전송 선로에서 발생하는 -1 모드를 이용하여 단일 급전을 갖는 소형 원형 편파 메타 물질 안테나를 제안한다. -1 모드는 일반적인 패치 안테나의 기본 모드인 +1 모드와 같은 성질을 가지고 있기 때문에, 원형 편파의 동작 원리를 동일하게 적용할 수 있다. 따라서 서로 수직하는 편파와 $90^{\circ}$의 위상차를 갖는 두 개의 -1 모드들을 이용하여 원형 편파 특성을 갖는 메타 물질 안테나의 설계가 가능하다. 두 개의 -1 모드를 얻기 위해서 삼각형의 형태를 갖는 4개의 버섯 구조를 이용하였고, 모드 간에 $90^{\circ}$의 위상차를 인가하기 위해서 삽입된 inter-digital gap의 크기를 최적화 하였다. 추가적으로 임피던스 매칭을 위해 coupled-fed 급전 구조를 사용하였다. 제안된 안테나의 4개로 배열된 버섯 구조의 면적은 $0.161{\lambda}_0{\times}0.161{\lambda}_0$이며, RT/duroid5880 기판에 설계되었다. 제작된 안테나의 중심 주파수는 2.845 GHz로 측정되었고, 2.830 GHz부터 2.850 GHz까지 동작하는 것을 확인하였다. 또한, 2.842 GHz부터 2.847 GHz까지 원형 편파의 특성이 확인되었고, 방사 효율은 46 %로 측정되었다.