• 제목/요약/키워드: Composite Right/Left-Handed (CRLH)

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Composite Right/Left-Handed Transmission Lines 결합기를 이용하여 선형성과 효율을 향상한 outphasing E급 전력 증폭기 (Linearity and Efficiency Improved outphasing Class-E Power Amplifier Using Composite Right/Left-Handed Transmission Lines Combiner)

  • 은상기;조춘식;이재욱;김재흥
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1313-1321
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    • 2008
  • Composite right/left-handed transmission lines(CRLH-TL) 결합기를 이용한 outphasing E급 전력 증폭기를 2.4 GHz 대역에서 동작하도록 설계하였다. CRLH 전송 선로가 포함된 전력 결합기는 2차와 3차 고조파를 억제하여 선형성을 향상시켰다. 또한, 기존의 outphasing 전력 증폭기가 갖고 있던 출력 손실 문제를 해결하여 PAE 측면에서도 이점을 얻었다. 본 연구에서는 14 dBm의 전력이 인가되었을 때 31.8 dBm의 최대 출력 전압을 측정하였으며, 이 때 PAE는 약 50 %로 확인되었다. 선형성 향상을 확인하기 위한 IMD3 측정에서는 일반적인 기존의 ${\lambda}/4$ 전송 선로를 사용하는 outphasing 전력증폭기를 사용하였을 때보다 약 5 dB 정도의 향상을 확인할 수 있었다.

0도 CRLH 전송선로를 이용한 전력 분배기 (Power Divider using Zero-Degree Composite Right/Left-Handed Transmission Line)

  • 김승환;김영;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.720-725
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    • 2009
  • 본 논문은 월킨슨 전력 분배기에서 고립 특성을 확보하기 위해 사용된 100오옴의 연결을 0도 CRLH 전송선로를 사용한 변형된 전력 분배기를 제안하였다. 여기서 사용된 0도 CRLH 전송선로는 위상이 음의 특성을 갖는 RH(Right-Handed) 전송선로와 양의 특성을 가지는 LH (Left-Handed) 전송선로의 결합하여 전체 전기적 길이가 0도가 되는 특성을 갖고 있다. 0도 CRLH 전송선로를 $-30^{\circ}$의 RH 전송선로와 $+30^{\circ}$의 LH 전송선로의 전기적 길이를 선택하여 2-way 전력분배기의 특성을 확인한 결과는 중심주파수 1GHz에서 -3.3dB의 S21과 -27.5dB의 S11 그리고 -25dB 이상의 S23특성을 얻었다. 이 특성은 기존의 RH 전송선로를 이용한 것과 동일함을 확인하였다.

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Composite Right/Left-Handed 전송 선로와 Pin Diode를 이용한 조절 가능한 부성 저항을 이용한 이중 대역 전압 제어 발진기 (Dual-Band VCO using Composite Right/Left-Handed Transmission Line and Tunable Negative Resistanc based on Pin Diode)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권12호
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    • pp.16-21
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Composite Right/Left-Handed (CRLH) 전송 선로 (TL)와 pin 다이오드를 이용한 조절 가능한 부성 저항을 이용한 이중 대역 전압 제어 발진기에 대하여 연구하였다. CRLH 전송 선로는 이중 대역 주파수 조절 특성을 갖는 metamaterial 전송 선로를 만들 수 있다. CRLH 전송 선로의 이중 대역 동작은 CRLH 전송 선로의 주파수 오프셋과 위상 기울기에 의해서 얻어지고, 두 개의 동작 주파수들의 주파수 비율은 정수 배가 아닐 수 있다. 전압 제어 발진기의 각각의 주파수 대역은 독립적으로 동작해야 하므로 pin 다이오드를 이용한 조설 가능한 부성 저항을 사용하였다. 정전압을 pin 다이오드에 인가하였을 때, 전압 제어 발진기의 위상 잡음은 주파수 조절 범위 $2.423\sim2.597$ GHz에서 $-108.34\sim-106.67$ dBc/Hz @ 100 kHz이며, 역전압을 pin diode에 인가하였을 때는, 전압 제어 발진기의 위상 잡음이 주파수 조절 범위 $5.137\sim5.354$ GHz에서 $-114.16\sim-113.33$ dBc/Hz @ 100 kHz이다.

λ/4 개방형 CRLH 스터브와 LH 전송 선로를 이용한 주파수 체배기 설계 (A Design of Frequency Multipliers Using λ/4 Open Composite Right/Left Handed Stub and Left Handed Transmission Line)

  • 서수진;박상근;최흥재;정용채;임종식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.1271-1278
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    • 2007
  • 본 논문에서는 composite right/left-handed 전송 선로를 이용한 주파수 체배기를 제안하였다. 제안된 주파수 체배기의 left-handed 전송 선로는 기본 주파수($f_0$) 성분을 억압하였고, composite right/left-handed ${\lambda}/4$ 개방 스터브는 원하지 않는 고조파 신호 성분들을 제거하였다. Left-handed 전송 선로와 composite right/left-handed ${\lambda}/4$ 개방 스터브를 조합하여 사용함으로, 오직 3차 및 4차 고조파와 같은 원하는 고조파 신호들만을 효과적으로 얻을 수 있었다. 본 논문의 타당성을 보이기 위해 기본 주파수를 1 GHz로 하는 주파수 체배기를 설계하고, 측정하였다. 설계된 주파수 체배기의 입력 전력을 0 dBm으로 하였을 때, 측정된 3차 체배기와 4차 체배기의 출력 전력은 각각 -5.67 dBm과 -6.43 dBm이다.

High Pass Filter Design Using Folded Coplanar Waveguide CRLH Transmission Line

  • Yang, Lei;Yang, Doo-Yeong
    • International Journal of Contents
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    • 제11권3호
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    • pp.63-68
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    • 2015
  • A novel unit cell for a high pass filter was designed based on a composite right/left-handed structure that uses a folded coplanar waveguide. The equivalent circuit model for the unit cell was extracted from the geometry of the unit cell, and the effect of each main parameter of the unit cell was analyzed. The equations to calculate the immittance values of the equivalent circuit elements were formulated, and moreover, the dispersion characteristics and energy the distributions of the electromagnetic fields were simulated to determine the characteristics of the composite right/left-handed structure. Finally, the high pass filters were implemented as a series of the proposed unit cells. We show that the experimental results were in good agreement with those obtained from the simulation. Thus, the high pass filter was found to achieve a baseband insertion loss of 3 dB and a stopband attenuation of 70 dB.

제어 가능한 전송 영점을 갖는 CRLH 전송 선로 (Composite Right/Left Handed(CRLH) Transmission Line with Controllable Transmission Zeros)

  • 이자현;김경근;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.583-590
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    • 2010
  • 본 논문에서는 제어 가능한 전송 영점을 갖는 새로운 Composite Right/Left Handed(CRLH) 전송 선로가 제안 되었다. 제안된 CRLH 전송 선로의 단위 셀은 MIM 형태의 커패시터와 마이크로스트립 스터브 인덕터와 co-planar waveguide(CPW) 인덕터로 구성되어 있다. 또한 제안된 전송 선로는 각각의 단위 셀의 MIM 커패시터와 마이크로스트립 스터브 인덕터에서 발생하는 전자기 결합 성분에 의해 차단 대역에 두 개의 전송 영점이 발생한다. 제안된 전송 영점을 갖는 CRLH 전송 선로의 응용으로 UWB 시스템을 위한 광대역 통과 필터를 설계 및 제작하였다. 측정 결과, 통과 대역의 하측과 상측에 전송 영점이 발생하는 것을 확인하였으며, 대역 통과 필터의 급전 구조를 제외한 크기는 8 mm$\times$8 mm으로 $\lambda_g$/4 이하의 전기적 크기를 갖는다.

Dual-Band Negative Group Delay Circuit Using λ/4 Composite Right/Left-Handed Short Stubs

  • Choi, Heung-Jae;Mun, Tae-Su;Jeong, Yong-Chae;Lim, Jong-Sik;Eom, Soon-Young;Jung, Young-Bae
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제11권2호
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    • pp.76-82
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    • 2011
  • In this paper, a novel design for a dual-band negative group delay circuit (NGDC) is proposed. Composite right/left-handed (CRLH) ${\lambda}/4$ short stubs are employed as a dual-band resonator. A CRLH ${\lambda}/4$ short stub is composed of a typical transmission line element as the right-handed component and a high-pass lumped element section as the left-handed component. It is possible to simultaneously obtain open impedances at two separate frequencies by the combination of distinctive phase responses of the right/left-handed components. Negative group delay (NGD) can be obtained at two frequencies by using dual-band characteristics of the CRLH stub. In order to achieve a bandwidth extension, the proposed structure consists of a two-stage dual-band NGDC with different center frequencies connected in a cascade. According to the experiment performed, with wide-band code division multiple access (WCDMA) and worldwide interoperability for microwave access (WiMAX), NGDs of $-3.0{\pm}0.4$ ns and $-3.1{\pm}0.5$ ns are obtained at 2.12~2.16 GHz and 3.46~3.54 GHz, respectively.

Dual CRLH Based Band Stop Filter Using Conductor-Backed Defected Coplanar Waveguide

  • Yang, Doo-Yeong;Yang, Lei
    • International Journal of Contents
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    • 제11권3호
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    • pp.34-38
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    • 2015
  • A band stop filter is proposed with cascading unit cells that are based on a dual composite right/left-handed (D-CRLH) conductorbacked coplanar waveguide. The parameters of the unit cell have been analyzed to confirm the behavior of each component for the equivalent circuit of the cell. We simulated the dispersion characteristics and energy distribution and have determined that the unit cell has a D-CRLH property. The band stop filter was implemented by symmetrically cascading two of the proposed unit cells. The experimental results for the band stop filter revealed a band rejection performance of 32 dB and a return loss of 0.35 dB in the stopband frequency range from 869MHz to 954MHz. Finally, we show that there is a good agreement in the experimental results and those obtained through the simulations.

CRLH 구조의 대역통과여파기를 이용한 전력증폭기의 선형성 개선에 관한 연구 (A Linearity Improved Power Amplifier using Bandpass Filter Based on Composite Right-/Left-Handed Structure)

  • 김형준;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권1호
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    • pp.92-96
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    • 2011
  • 본 논문에서는 CRLH 구조의 대역통과여파기를 이용하여 선형성이 개선된 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 구조를 이용한 대역통과여파기외 구조는 윗변에는 인터디지트 형태의 신호선으로, 아랫면에는 CSRR 형태의 구조로 이루어져 있으며 via를 통해 윗면과 아랫면이 연결되어 있다. 전력증폭기의 동작대역에서 손실을 최소화하고 CRLH 전송 선로를 이용하여 2차 고조파 성분을 제한시켜서 전력증폭기의 선형성을 개선하였다. 2.l4GHz에서 동작하는 전력증폭기의 측정된 출력 전력은 33dBm 기준으로 2차 고조파는 -53.527 dBc, 3차 혼변조 신호는 -36.16 dBc, 부가전력효율은 33.14% 가 측정되었으며, 이는 기존의 전력증폭기에 비해 2차 고조파는 약 16 dB, 3차 혼변조 신호는 약 12 dB 개선되었다.

Metamaterial CRLH 전송선로를 이용한 이중대역 Class-E 전력증폭기 설계 (Design of a Dual-band Class-E Power Amplifier using Metamaterial CRLH Transmission Lines)

  • 임성규;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권9호
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    • pp.54-58
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Composite Right-/Left-Handed (CRLH) 전송선로 (TL)와 PIN 다이오드를 이용한 이중대역 Class-E 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송선로를 이용하여 이중대역 주파수 조절 특성을 갖는 Metamaterial CRLH 전송선로를 구현하였으며, CRLH 전송선로의 이중대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로에 이용된 주파수 오프셋과 CRLH 전송선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있었다. 제안된 이중대역 전력증폭기의 효율을 향상시키기 위하여 출력 정합회로뿐만 아니라 입력 정합회로를 이용하여 구현하였으며, PIN 다이오드를 이용하여 각각의 독립된 주파수에서 전력증폭기가 동작할 수 있게 하였다. 전력증폭기의 출력 전력과 전력효율은 각각 800 MHz에서 42.17 dBm, 62.24 %, 1900 MHz에서 41.50 dBm, 60.73 % 이었으며, 이중대역에서 비교적 균등한 결과를 얻었다.