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

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Zero-Order Resonator 결합의 Metamaterial 구조를 응용한 T-DMB 대역 통과 여파기의 소형화와 차단 대역 특성의 개선 (Miniaturization and Rejection-Enhancement of the Bandpass Filter for the T-DMB Application Using a Metamaterial Structure of the Zero-Order Resonator Coupling)

  • 신은철;강승택
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1462-1469
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    • 2008
  • 본 논문에서는 VHF($169{\sim}211\;MHz$)용 대역 통과 여파기의 소형화와 향상된 차단 대역 저지 특성을 구현하기 위하여, 기존의 Right-Handed 전송선에 Left-Handed 특성을 가미한 복합 구조를 이용하여 설계하였다. 대역 통과 여파기를 CRLH의 0차 공진기의 공진점을 사용하고 공진 기간의 결합을 인버터 이론으로써 구현하였다. 제안된 기법의 타당성은 예측 특성과 실험 결과로써 확인되며(삽입 손실<2 dB, $S_{11}$<-15 dB, 3체배 차단 특성), 평행 결합 선로형 여파기와 같은 기존 기술의 여파기보다 약 60 %의 소형화가 이뤄짐을 알 수 있었다.

메타 물질을 이용하여 소형화와 주파수 가변이 가능한 영차 공진 안테나 (Frequency Tunable and Miniaturized Zeroth-Order Resonant(ZOR) Antenna Design by Metamaterial)

  • 장영수;최재혁;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.900-904
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    • 2010
  • 본 논문에서는 주파수 가변이 가능한 영차 공진 안테나를 구현하였다. 제안된 안테나의 영차 공진 특성은 composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 이용하여 구현하였고, 안테나의 소형화를 극대화하기 위해 버섯 구조의 접지 평면에 사각 슬롯을 설계하였다. 또한, 주파수 가변을 위해 슬롯이 있는 접지 평면에 가변 소자를 삽입하였다. 슬롯이 있는 접지 평면에 위치한 가변 소자의 on/off 상태에 따라, CRLH 전송 선로의 병렬 인덕턴스 값을 변화시킴으로 인해 안테나의 공진 주파수가 바뀌게 된다. 실험 결과, 제안된 안테나의 공진 주파수는 4.92 GHz에서 2.96 GHz로 변했다. 한편, 제안된 안테나의 크기는 일반적인 반파장 패치 안테나보다 최대 94.24 % 크기를 감소시킬 수 있었다.

넓은 대역폭을 가지는 소형 링 하이브리드 (Ring Hybrid Coupler with Compact Size and Wide Bandwidth)

  • 김의중;김승환;김일규;이영순;김영;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.194-200
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    • 2009
  • 본 논문은 병렬 캐패시터와 고 임피던스 선로 그리고 CRLH-TLs (Composite Right/Left-Handed Transmission Lines)을 이용한 소형화와 대역폭 확장을 한 링 하이브리드 커플러 설계에 대한 것이다. 소형화를 위해 전송 선로의 길이를 줄이는 방법은 전송선로를 고 임피던스 선로와 병렬 캐패시터로 대체하였고, 또한 대역폭 향상을 위해서는 직렬 캐패시터와 병렬 인덕터로 구성된 CRLH 매타 재질의 비선형적인 위상특성을 이용하였다. 이렇게 제작된 링 하이브리드 커플러는 기존 커플러와 비교해서 크기는 10% 이하로 줄였으며, 대역폭은 60% 이상 확장되었음을 제시하였다.

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CRLH 전송선로의 비선형 위상 특성을 이용한 이중대역 평형 믹서 (Dual-Band Balanced Mixer using Nonlinear Phase Characteristic of CRLH Transmission Line)

  • 정연우;김영;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.97-103
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    • 2011
  • 본 논문은 비선형 위상 특성을 갖고 있는 CRLH 전송선로를 이용하여 이중대역 평형 믹서를 제안한 것이다. 이 메타 재질 구조의 믹서는 이중대역에서 낮은 LO 누설 전력과 높은 RF-LO 고립도를 갖고 있어, LO와 RF 경로에 추가적인 여파기가 필요하지 않는다. 이 평형 믹서는 이중대역에서 동작하는 발룬과 윌킨슨 분배기를 이용하여 구현하였으며, 이중대역 특성은 CRLH 전송선로의 비선형 위상 특성을 이용하였다. 제안한 메타 재질을 이용한 평형 믹서는 실험을 결과를 통해서 증명하였으며, 870 MHz와 1660 MHz의 주파수에서 동작하도록 제작하여, 870 MHz에서 15.2 dB, 1660 MHz에서 21.2 dB의 변환 손실을 얻었다.

Co-Planar Waveguide(CPW) 급전 영차 공진 안테나의 방사효율 개선 (Improvement of the Radiation Efficiency for a CPW(Co-Planar Waveguide)-Fed ZOR(Zeroth-Order Resonant) Antenna)

  • 조태준;이홍민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.59-66
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    • 2011
  • 본 논문에서는 높은 방사 효율을 갖는 co-planar waveguide(CPW) 급전 방식의 영차 공진 안테나를 제작하고 측정하였다. 제안된 안테나의 단위 셀은 직렬 metal-insulator-metal(MIM) 형태의 커패시터와 단락된 병렬 스터브 인덕터로 구성되어 있다. 안테나의 크기를 소형화시키는 동시에 방사 효율을 높이기 위하여 비아를 통하여 접지면과 연결되어지는 두 개의 $90^{\circ}$ 접혀진 단락 스터브 선로를 병렬 인덕터의 구조로 사용하였다. 두 개의 단위셀을 사용하여 설계된 안테나는 composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로의 끝단을 개방하여 병렬부에서 주된 방사가 일어나도록 하였다. 제안된 안테나의 영차 공진 주파수는 3.05 GHz이고, 전체 크기는 $0.22\;{\lambda}_0{\times}0.22\;{\lambda}_0$이다. 제작된 안테나의 측정 결과, 영차 공진 주파수 2.97 GHz에서 안테나의 이득과 효율은 각각 3.04 dBi와 75 %로 향상되었다.

CRLH-TL을 이용한 2.45GHz 무선랜용 ZOR 안테나 설계 (Design of ZOR antenna for 2.45GHz WLAN using CRLH-TL)

  • 김승환;유진하;이영순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.773-780
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    • 2012
  • 본 논문은 CRLH-TL(composite right left handed transmission line) 메타물질을 이용하여 2.45GHz 무선랜용 ZOR(zeroth order resonance) 안테나를 설계하는 것이다. 일반적으로 안테나는 파장에 대비한 선로의 길이에 따라 공진주파수가 결정되지만 ZOR 안테나는 파장의 길이와 상관없이 안테나의 공진주파수를 결정한다. 그러므로 소형화 할 수 있는 장점이 있으며 방사패턴 또한 등방성의 방사패턴을 가지는 장점이 있다. ZOR 안테나를 설계하기 위해 먼저 단위 셀 길이를 ${\lambda}/4$의 길이보다 작도록 조정하여 균질한 매질 특성을 가질 수 있도록 하였다. 제안된 안테나는 공진 주파수의 감소와 대역폭의 증가를 위하여 CPW 급전을 사용하였고, 기존의 mush-room 형태의 CRLH-TL 보다 높은 인덕턴스와 낮은 캐패시턴스를 얻기 위하여 방사패치와 접지면 사이에 단락 스터브가 사용 되었다.

Metamaterial CRLH Structure-based Balun for Common-Mode Current Indicator

  • Kahng, Sungtek;Lee, Jinil;Kim, Koon-Tae;Kim, Hyeong-Seok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.301-306
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    • 2014
  • We proposed a new PCB-type 'common-mode current($I_c$) and differential-mode current($I_d$) detector' working for fast detection of $I_c$ and $I_d$ from the differential-mode signaling, with miniaturization effect and possibility of cheaper fabrication. In order to realize this device, we suggest a branch-line-coupler balun having a composite right- and left-handed(CRLH) one-layer microstrip phase-shifting line as compact as roughly ${\lambda}_g/14$. The presented balun obviously is different from the conventional bent-&-folded delay lines or slits on the ground for coupling the lines on the top and bottom dielectrics. As we connect the suggested balun output ports of the differential-mode signal lines via the through-port named U and coupled-port named L, $I_c$ and $I_d$ will appear at port ${\Delta}$ and port ${\Sigma}$ of the present device, in order. The validity of the design scheme is verified by the circuit-and numerical electromagnetic analyses, and the dispersion curve proving the metamaterial characteristics of the geometry. Besides, the examples of the $I_c$ and $I_d$ indicator are observed as the even and odd modes in differential-mode signal feeding. Also, the proposed device is shown to be very compact, compared with the conventional structure.

다중밴드 안테나 시스템을 위한 CRLH 전송선로를 이용한 이중대역 Class F 전력증폭기 (Dual-Band Class F Power Amplifier using CRLH-TLs for Multi-Band Antenna System)

  • 김선영;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.7-12
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중밴드 안테나 시스템을 위한 고효율 전력증폭기를 제시하였다. 하나의 LDMOSFET으로 이중대역에서 동작하는 class F 전력증폭기를 설계하였다. 전력증폭기의 동작 주파수는 각각 900 MHz와 2.14 GHz이다. 이중대역 동작을 위해 집중 소자로 구현한 Composite Right/Left-Handed(CRLH) 전송선로의 단위 셀을 이용하여 증폭기의 정합단과 고조파 조절 회로를 설계하였다. CRLH 전송선로는 임의로 이중대역 조절이 가능한 메타물질 전송선으로 사용될 수 있다. 증폭기의 정합단에 CRLH 전송선의 주파수 오프셋과 비선형 위상 기울기 특성을 이용하여 임의의 이중대역에서 CRLH 전송선의 동작을 가능하게 하였다. 높은 효율을 얻기 위해 모든 고조파 성분을 조절하는 것은 현실적으로 어려운 일이기 때문에 집중 소자로 구현된 CRLH 전송선을 이용하여 2차와 3차 고조파만을 조절하였다. 또한, 제안된 전력증폭기는 더 높은 효율을 얻기 위하여 출력 정합단 뿐만 아니라 입력 정합단에도 고조파 조절 회로를 사용하여 구현하였다.

Compact UHF 9th-Order Bandpass Filter with Sharp Skirt by Cascaded-Triplet CRLH-ZOR

  • Kahng, Sungtek;Lee, Boram;Park, Taejoon
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권5호
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    • pp.1152-1156
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    • 2013
  • We propose a compact high-order(9th) UHF bandpass filter comprising the composite right-handed and left-handed(CRLH) zeroth-order resonators(ZORs) in the form of the three cascaded-triplets(CTs) newly applied to the ZOR filter which results in very steep skirt. The method is verified by circuit and EM simulations and measurement with metamaterial properties.

A microstrip folded compact wideband band-pass filter with wide upper stopband

  • Hoseini, Seyyed Mojtaba Seyyed Najjar;Zaker, Reza;Monfaredi, Khalil
    • ETRI Journal
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    • 제43권6호
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    • pp.957-965
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    • 2021
  • A miniaturized wideband band-pass filter with a 3-dB fractional bandwidth of 109.3% (1.53 GHz to 5.22 GHz), high out-of-band attenuation greater than 25 dB, and wide upper stopband up to 14 GHz is proposed. The design consists of a dual-composite right/left handed resonator, embedded open-circuited stub, and a pair of quarter-wavelength short-circuited stubs. These elements are coupled in the near distance to form a miniature filter with a compact occupied area of 0.21 λg×0.19 λg (≈ 0.013 cm2). The optimized filter has multitransmission poles in the passband, substantially improving the return loss and insertion loss characteristics. The behavior of the passband and stopband is verified against the results of a lumped element model and matrix analysis with a full-wave moment-based analysis and actual measurements. The results of this verification and a comparison with the performance of filters in other references indicate that the proposed filter is very efficient and applicable to compact microwave systems.