• 제목/요약/키워드: Composite Right/Left Handed

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Tunable Bandpass Filter with Varactors Based on the CRLH-TL Metamaterial Structure

  • Kim, Beom Kyu;Lee, Bomson
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권4호
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    • pp.245-250
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    • 2013
  • This paper presents a tunable bandpass filter based on the varactor-loaded composite right- and left-handed transmission line (CRLH-TL). The proposed filter is composed of one CRLH-TL unit cell, which corresponds to the third-order bandpass filter. The tunable bandpass filter is designed using only lumped-elements. The use of lumped elements saves space and lowers the fabrication cost. The size of the proposed tunable bandpass filter is $17mm{\times}5mm$, neglecting the feed lines and DC lines. All of the varactors are controlled by one DC bias. The center frequency of the bandpass filter can be controlled by varying the value of the varactors. The tunable range of the center frequency is from 412.5 to 670 MHz. The insertion loss is less than 3 dB, the return loss is more than 10 dB in the passband.

Compact UWB Bandpass Filter as Cascaded Center-Tapped CRLH Transmission-Line ZORs for Improved Stopband

  • Lee, Boram;Kahng, Sungtek;Wu, Qun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권2호
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    • pp.371-375
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    • 2013
  • The design of a new compact UWB bandpass filter is proposed, which has cascaded center-tapped microstrip composite right/left-handed transmission-line zeroth-order resonators (CRLH-TL ZORs). In an attempt to reduce the size, instead of the conventional half-wavelength resonators or periodic and multiple CRLH-TL cells, only one cell ZOR geometry is adopted as each resonator in the filter. Additionally, two center-tapped ZORs are coupled to increase the slope of the skirt. Besides, stepped impedance matching parts are placed in the paths to the input and output ports to enhance passband and stopband performances. The proposed filter is shown to have the overall size of $0.69{\lambda}_g{\times}0.70{\lambda}_g$, the insertion loss much less than 1 dB, and an acceptable return loss performance in the predicted and measured results.

GA-Optimized Compact Broadband CRLH Band-Pass Filter Using Stub-Inserted Interdigital Coupled Lines

  • Jeon, Jinsu;Kahng, Sungtek;Kim, Hyunsoo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제15권1호
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • The design of a new compact band-pass filter is proposed, which is based on the microstrip composite right- and left-handed transmission- line (CRLH-TL) structure. Particularly, the interdigital coupled (IDC) lines of the CRLH geometry are proposed to be parted by inserting open stubs to meet the specifications on the passband. In addition, there is another pair of stubs to complete the design in a limited space. These are considered in the TL-based analysis and the design parameters are calculated by genetic algorithm optimization. The measurement is shown to be acceptable and agreeable with the circuit and electromagnetic field simulations. In addition, the zerothorder resonance (ZOR) phenomenon is verified.

A Metamaterial-Based Handset Antenna with the SAR Reduction

  • Kahng, Sungtek;Kahng, Kyungseok;Yang, Inkyu;Park, Taejoon
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.622-627
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    • 2014
  • A method to reduce the specific absorption rate(SAR) of the antenna for WiMAX mobile communication is proposed in this paper. The SAR reduction is achieved by miniaturizing the physical size of the antenna for the given resonance frequency by devising a metamaterial-composite right- and left-handed(CRLH) configuration-based radiator much smaller than the quarter-guided wavelength adopted a lot in the conventional planar inverted F antenna(PIFA) or modified monopole antenna. The proposed antenna is placed near the head-phantom and its SAR is evaluated by the full-wave simulations(SEMCAD X), where the metamaterial-inspired antenna is shown to have the lower value than a modified monopole as the reference in terms of the SAR.

Reducing the Interference in Compact MIMO Antennas of CRLH-TL-Based Broadside-Capacitive and Slot Couplings

  • Jang, Kyeongnam;Kahng, Sungtek;Yang, Inkyu;Kim, Hyeongseok;Wu, Qun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.997-1001
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    • 2014
  • In this paper, the interference in small MIMO antennas having two identical composite right- and left-handed transmission-line(CRLH-TL)-based radiating elements is remarkably decreased. The radiating element has the broadside-capacitive coupling as well as slots to be equivalent to the CRLH-TL to prevent the size from increasing for an LTE high band. The suspended line bridging the two radiating elements is optimized to lower the interference between them down to -23 dB, while the overall MIMO antenna system is compact and its antenna performance is acceptable. The design is tested for 2.5 GHz.

Matching Element Sensitivity Analysis for the Operation of a Dual-band Power Amplifier with CRLH Transmission Lines

  • Lee, Byeonguk;Kim, Changwook;Park, Youngcheol
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1050-1055
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    • 2018
  • In this paper, we analyzed the sensitivity of matching elements for the dual-band operation of a power amplifier with composite right/left-handed (CRLH) transmission lines. Metamaterial theory enables CRLH transmission to support arbitrary impedance matching at dual frequencies. In general, at sub-GHz range, the CRLH matching networks are commonly implemented with lumped elements, which are prone to manufacturing distribution. In order to reduce the effect from the distribution of element values in design, we suggest a method to analyze the sensitivity of matching elements from the performance aspect of power amplifiers. Based on the analysis, a 40dBm dual-band power amplifier operating at 0.7GHz and 1.5GHz is designed.

무한파장 전파특성을 갖는 CRLH 전송선로 전력 분배기를 이용한 마이크로스트립 패치 배열 안테나의 설계 (Design of a Micro-strip Patch Array Antenna using CRLH Transmission Line Power Divider Supporting Infinite Wavelength)

  • 김준형;이홍민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.39-45
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    • 2010
  • 본 논문에서는 무한 파장 특성을 나타내는 CRLH 전송선로 구조의 전력분배기를 사용한 $3{\times}2$ 소자의 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나의 단위 셀은 인터디지트 형태의 직렬 커패시터와 접지면과 비아를 통하여 연결되어진 미엔더 선로 형태의 병렬 인덕터로 구성되었다. 6개의 포트를 갖으며 총 19개의 셀들로 구성되어진 메타 전송선로 형태의 전력 분배기는 무한파장 특성을 나타내는 주파수에서 각 포트 당 최대 0.73 dB의 진폭의 차이 및 0.52도의 위상 차이를 나타내었다. 제작된 안테나의 성능을 측정한 결과 중심주파수 2.09 GHz에서 10.98 dBi의 높은 이득을 나타내었다.

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CRLH 전송 선로 구조를 이용한 이중 대역 전력 분배기 (Dual-Band Power Divider Using CRLH-TL)

  • 김승환;손강호;김일규;김영;이영순;윤영철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.837-843
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    • 2008
  • 본 논문에서는 메타 재질을 이용하여 이중 대역에서 동작하는 전력 분배기를 제안하였다. 여기에서 사용된 메타 재질은 left-hand 특성을 인위적으로 캐패시터와 인덕터로 구현하고, 이것의 파라스틱 성분에 의한 Right-hand 성분이 추가된 CRLH 전송 선로로 구현하였다. 이러한 CRLH 전송 선로 특성을 이용하여 기존 Gysel이 고안한 전력 분배기와 결합하여 고 전력에서 사용이 가능하고 이중 대역에서 동작하는 전력 분배기를 제작하였다. 본 논문에서 제작한 전력 분배기는 0.88 GHz와 1.67 GHz 이중 대역에서 동작하고, 각 주파수에서 21.0 dB, 15.8 dB의 반사 계수와 3.83 dB, 3.64 dB의 삽입 손실을 확인하였다. 또한, 각 출력 포트 간의 위상차는 $3{\sim}6^{\circ}$됨을 확인하였다.

CRLH 전송선로를 이용한 초광대역 대역통과 필터의 설계 및 구현 (Ultra Wideband Bandpsss Filter Design using the CRLH Transmission Line)

  • 김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.2233-2238
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    • 2013
  • 본 논문에서는 복합 좌/우향 (CRLH) 전송 선로를 이용하여 초광대역 필터의 새로운 설계 방법에 대해 나타내었다. CRLH 전송선로의 특성을 구현하기 위해 접지면에는 결함 접지면 구조(DGS)와 윗면에는 마이크로스트립 인터디지털 결합기를 이용하였다. 본 논문에서 제안하는 CRLH 전송선로는 저역통과 필터와 고역통과 필터의 특성을 결합한 특성을 나타내며 삽입손실이 적고 광대역 필터 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 몇 개의 셀 구조에 대해 연구하였으며, 본 논문에서는 3-셀 구조의 UWB 필터를 설계하고 구현하였다. 실험결과와 시뮬레이션 결과가 일치하며 중심주파수 5 GHz에서 105 %의 대역폭을 나타내며 삽입손실은 중심주파수에서 0.7 dB를 나타내었다.

복합 좌우향 전송선로를 이용한 UWB 대역통과 필터의 설계 (Design of UWB Bandpass Filter using CRLH Transmission Line)

  • 김기래
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.36-40
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    • 2013
  • 본 논문에서는 덤벨형 결함 접지면 구조를 갖는 복합 좌-우향(CRLH) 전송선로를 이용하여 초광대역 대역통과 여파기를 설계하였다. 결함 접지면 구조와 마이크로스트립 인터디지털 캐패시터를 이용하여 CRLH 전송선로를 구현하고 이것을 이용하여 필터를 설계하였다. CRLH 전송선로는 저역통과와 고역통과 필터의 복합적인 특성을 나타내는데, 그것들의 차단주파수를 잘 조절함으로써 초광대역의 대역통과 필터의 특성을 얻을 수 있다. UWB 필터 특성을 얻기 위해 1, 2, 4, 8 셀을 갖는 CRLH 전송선로에 대해 시물레이션하였고, 본 논문에서는 결과를 검증하기 위해 4 셀 구조의 UWB 필터를 설계 제작하였다. 측정된 결과는 시뮬레이션 결과와 일치하며 5GHz 중심주파수에서 88%의 넓은 대역폭을 갖는다.