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

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영차 공진을 이용한 전방향성 원형 편파 안테나 (Omnidirectional Circularly Polarized Antenna Using Zeroth-Order Resonance)

  • 박병철;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.806-812
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    • 2009
  • 본 논문에서는 원형 버섯 구조에 구부러진 가지가 부착된 전방향성 원형 편파 안테나를 제안한다. 수직 편파와 전방향성의 방사 패턴을 얻기 위해 원형 버섯 구조의 영차 공진을 사용하였고, 수평 편파를 얻기 위해 구부러진 가지를 원형 버섯 구조에 부착하였다. 그리고 수직 편파와 수평 편파간의 $90^{\circ}$ 위상 차이를 위해 구부러진 가지와 원형 버섯 구조 사이에 위상 지연 선로를 삽입하였다. 따라서 제안된 안테나는 전방향성 원형 편파 특성을 가진다. 제안된 안테나는 기존에 보고된 전방향성 원형 편파 안테나에 비해 전기적인 크기가 38% 감소하였다. 또한, 별도의 $90^{\circ}$ 위상 천이기와 이중 급전의 필요 없이 간단하게 디자인이 가능하다. 제안된 안테나는 임피던스 정합과 방사 패턴의 향상을 위해 바주카 발룬을 사용하였다. 좀 더 개선된 3 dB 축비를 얻기 위해 최적화 과정을 거친 결과 린Y 평면에서 3 dB 축비를 만족하는 구간이 $86{\sim}282^{\circ}$로 측정되었다.

CRLH 전송선로의 필터 특성을 이용한 트리플렉서와 삼중대역 증폭기에의 응용 (Triplexer based on Filter Characteristics of CRLH Transmission Line and Triple-Band Amplifier Applications)

  • 윤정호;김영;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.433-439
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    • 2012
  • 본 논문에서는 CRLH (Composite Right/Left-Handed) 전송선로의 단위 셀이 갖고 있는 대역통과 특성을 이용하여 서로 다른 대역의 간섭을 최소화한 트리플렉서를 제안하였다. 트리플렉서의 채널 필터는 서로 다른 채널의 공진주파수에서 개방된 것과 같은 입력 임피던스를 갖고 있는데, 이러한 특성은 CRLH 전송선로의 단위 셀의 직렬 공진과 병렬 공진의 결합에 의한 것이다. 구현된 트리플렉서의 측정 결과는 삽입손실 1.5 dB 이하, 반사손실 15 dB 이하, 각 포트간 격리도 25 dB 이하가 되었다. 이러한 특성을 갖는 트리플렉는 삼중대역 증폭기의 입출력부에 연결하여 설계, 실험하였고, 그 결과는 예측된 결과와 유사한 측정결과를 얻었다.

군 위성통신 중계기용 대역통과 여파기 특성을 갖는 CRLH O-차 공진 기반 소형 전력분배기의 설계 (Design of a Miniature Power Divider Based on the CRLH Zeroth Order Resonator with the Bandpass Filtering for the Military Satellite)

  • 엄다정;강승택;송충호;우춘식;박도현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8C호
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    • pp.637-644
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    • 2012
  • 본 논문에서는 새로운 소형 전력 분배기를 제안한다. 기존의 Wilkinson 전력 분배기에서 ${\lambda}/4$ 길이의 분기선로 대신 ${\lambda}/12$ 길이의 CRLH 전송선 0차 공진 대역통과 여파기를 사용하여 전체구조의 물리적 크기를 줄였다. 분기 선로의 위상을 만족하면서 원하는 주파수를 중심으로 대역을 형성하고 전력 분배가 이뤄지는 기능을 가진다. 설계방법의 타당성 확인을 위해 군위성 통신 시스템의 L-대역을 적용예로 선택하여 등가 모델과 3차원 모의실험의 성능과 함께 분산도와 ZOR 전계분포로써 CRLH의 특성이 제시된다. 모의실험 결과는 측정결과와 비교하였으며 제안기법의 소형화 효과가 논의된다.

Single FET와 CRLH 전송선을 이용한 이중대역 고효율 전력증폭기 설계 (Design of a Dual Band High PAE Power Amplifier using Single FET and CRLH-TL)

  • 김선숙;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권2호
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    • pp.56-61
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    • 2010
  • 본 논문에서는 단일 FET와 composite right/left-handed (CRLH) 전송선을 이용하여 2.14GHz/5.2GHz 이중대역 고효율 전력 증폭기를 설계 구현하였다. 전송선로를 이용하여 초기의 정합값을 적절히 이동시켜 하나의 능동소자로 2.14GHz/5.2GHz의 이중대역에서 동작되는 전력증폭기를 설계하였다. 이중 대역에서 모든 고조파 성분을 조절하는 것은 매우 어렵기 때문에, CRLH 전송 선로를 이용하여 이중 대역에서 고효율 특성을 얻도록 오직 2차, 3차 고조파 성분만을 조절하였다. 또한, 이중 대역에서의 출력특성이 균형을 이루도록 하였다. 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 각각 2.14 GHz에서 28.56 dBm, 5.2 GHz에서 29 dBm이다. 이 지점에서 얻은 전력 효율, PAE는 2.14 GHz에서 65.824 %, 5.2 GHz에서 69.86 %이다.

L대역 군위성 중계기 경량화를 위한 메타재질기반 소형 이중대역 3분기 전력분배기의 설계 (Design of a Metamaterial-Based Compact Dual-Band 3-way Power Divider for Lighter L-band Military Satellite Transceivers)

  • 강경석;양인규;장경남;이호섭;김형종;강승택
    • 전기학회논문지
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    • 제62권12호
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    • pp.1712-1718
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    • 2013
  • This paper proposes a compact dual-band 3-way power divider that helps lowering the weight of a transceiver for the L-band or multi-purpose satellite communication. Instead of the multi stages or tapering which ends up with loss accumulation and size-growth, the non-linear dispersive phases from the metamaterial CRLH(composite right and left-handed) properties are obtained by the accurate formulation and implemented by the short transmission line segments. Firstly, the CRLH dual-band two-way unequal power divider and equal power divider are separately designed. And then, the input of the two-way equal power divider is plugged in the output port of the unequal one, and the entire geometry is slightly adjusted for the desirable performance. The circuit analysis and full-wave simulation are used to predict the frequency responses and validated by the measurement of the prototype. Besides, the size-reduction effect is addressed.

A Review on the RF Coil Designs and Trends for Ultra High Field Magnetic Resonance Imaging

  • Hernandez, Daniel;Kim, Kyoung-Nam
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제24권3호
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    • pp.95-122
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    • 2020
  • In this article, we evaluated the performance of radiofrequency (RF) coils in terms of the signal-to-noise ratio (S/N) and homogeneity of magnetic resonance images when used for ultrahigh-frequency (UHF) 7T magnetic resonance imaging (MRI). High-quality MRI can be obtained when these two basic requirements are met. However, because of the dielectric effect, 7T magnetic resonance imaging still produces essentially a non-uniform magnetic flux (|B1|) density distribution. In general, heterogeneous and homogeneous RF coils may be designed using electromagnetic (EM) modeling. Heterogeneous coils, which are surface coils, are used in consideration of scalability in the |B1| region with a high S/N as multichannel loop coils rather than selecting a single loop. Loop coils are considered state of the art for their simplicity yet effective |B1|-field distribution and intensity. In addition, combining multiple loop coils allows phase arrays (PA). PA coils have gained great interest for use in receiving signals because of parallel imaging (PI) techniques, such as sensitivity encoding (SENSE) and generalized autocalibrating partial parallel acquisition (GRAPPA), which drastically reduce the acquisition time. With the introduction of a parallel transmit coil (pTx) system, a form of transceiver loop arrays has also been proposed. In this article, we discussed the applications and proposed designs of loop coils. RF homogeneous coils for volume imaging include Alderman-Grant resonators, birdcage coils, saddle coils, traveling wave coils, transmission line arrays, composite right-/left-handed arrays, and fusion coils. In this article, we also discussed the basic operation, design, and applications of these coils.

일단 CRLH 전송선 구조를 이용한 소형 초광대역 대역 통과 여파기의 설계 (Design of the Miniaturized UWB BandPass Filter Using the 1 Unit of CRLH-TL)

  • 주정호;강승택
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.1402-1407
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    • 2007
  • 본 논문을 통해, 메타 재질 특성을 가지는 CRLH-TL 구조를 이용하는 새로운 개념의 초광대역(UWB) 대역 통과 여파기의 설계법이 제시된다. 기존의 주기성 혹은 유한 다단 구조의 CRLH-TL가 아닌, 단일 구조만을 이용하여, 관내 파장의 0.25배 길이의 공진기를 기반으로 하는 여파기에서 가질 수 없는 초소형 구조를 형성한다. 특히 초광대역 통과 특성을 위해 필요한 강결합은 인터디즈틀 평행 결합 선로 양단의 접지된 스터브 구조를 통해 구현된다. 제안하는 설계 방안의 타당함은 전자기 모의 시험과 제작품의 측정을 통해 증명되며, 여파기의 전체크기가 '관내 파장/9.4'로의 축소, UWB 100 % 이상의 통과 대역폭, 1 dB 이하의 삽입 손실, 높은 평탄도의 군지연 등의 주파수 영역 특성 결과를 보인다.

메타구조의 CRLH를 이용한 이중대역 전력증폭기 설계 (Design of Dual-band Power Amplifier using CRLH of Metamaterials)

  • 고승기;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권12호
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    • pp.78-83
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    • 2010
  • 본 논문에서는 메타구조를 이용하여 하나의 RF GaN HEMT로 새로운 이중대역에 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송선로는 이중- 대역 조절 특성을 갖는 메타물질 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로를 구현을 위하여 주파수 오프셋과 CRLH 전송 선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있다. 이중대역에서 CRLH 전송 선로를 이용하여 이중대역에서 오직 2차, 3차 고조파 성분만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기의 효율을 향상 시키기 위하여 출력 정합 회로뿐만 아니라 입력 정합회로도 고조파 조절 회로를 이용하여 구현하였다. 두 동작 주파수는 900MHz와 2140MHz로 정하였다. 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 각각 900MHz에서 39.37dBm, 2140MHz에서 38.87 dB이다. 이 지점에서 얻은 전력효율 및 IMD는 900MHz에서 PAE 60.2%, IMD는 -23.17dBc, 2140MHz에서 PAE 67.3%, IMD -25.67dBc이다.

메타 재질 구조 CRLH 전송선 기반 소형 이중 대역 비균등 전력분배기 (Dual-Band Unequal Power-Divider Miniaturized by Metamaterial CRLH Phase-Shift Lines)

  • 엄다정;강승택
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1048-1057
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    • 2012
  • 본 논문에서는 새로운 소형 이중 대역 비균등 전력 분배기를 제안한다. 기존의 1:2 비균등 Wilkinson 전력 분배기에서 ${\lambda}$/4 길이의 분기 선로 대신 CRLH 위상천이용 전송선을 사용하여 전체 구조의 물리적 크기를 줄인다. 메타 재질 구조의 비선형 분산 특성을 이용하여 비균등 분기선들이 $f_1$, $f_2$에서 각각 $+90^{\circ}$, $-90^{\circ}$의 위상이 나타나는 이중 대역 특성을 갖도록 설계한다. 설계 방법의 타당성 확인을 위해, 등가 모델, 3차원 모의실험의 성능과 함께 CRLH의 특성인 분산도가 제시된다. 모의실험 결과와 측정 결과를 비교하였으며, 제안 기법의 소형화 효과가 논의된다.

수직한 방사패턴을 형성하는 이중대역 비대칭 배열 메타물질 안테나 (A Dual-Band Asymmetrical Metamaterial Antenna for Orthogonal Radiation Patterns)

  • 표성민;한상민;이동효;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.2246-2252
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    • 2009
  • 본 논문에서는 메타물질 특성을 가지는 단위 구조의 비대칭 배열을 이용하여 서로 수직한 방사패턴을 형성하는 이중대역 메타물질 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 메타물질 단위 구조를 비대칭 주기배열로 인하여 2개의 수직한 공진 모드를 발생시킨다. 2개의 수직한 공진 모드는 안테나의 선형 편파 특성을 변화시키지 않고, 오직 방사패턴만 수직하게 형성하는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 안테나 표면에서는 전계분포의 분석을 통하여 수직한 공진 모드를 분석하였으며, 측정 실험을 통해 안테나의 성능을 검증하였다. 제안된 안테나는 각각의 공진주파수에서 y축과 x축 방향으로 서로 수직한 방사패턴을 가지고 있으며, 각각 3.34 dBi 와 3.86 dBi 의 안테나 이득을 나타내었다. 또한 안테나의 크기 감소와 방사효율 증가를 위하여 동일한 안테나의 접지면에 슬롯을 적용하여, 크기 감소와 12 % 와 27 % 의 방사효율 증가 효과를 실험적으로 검증하였다.