• 제목/요약/키워드: Composite right/left-handed transmission line

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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.

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.

CPW-Fed Arbitrary Frequency-Switchable Antenna Using CRLH Transmission Line

  • Lim, Inseop;Lim, Sungjoon
    • ETRI Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.151-154
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    • 2014
  • A novel frequency-switchable antenna that uses PIN diodes and a composite right- and left-handed transmission line (CRLH TL) is proposed. The CRLH TL provides multi-order resonance, including a zeroth-order resonance (ZOR), and its shunt stub determines the ZOR frequency. Thus, the resonant frequency is arbitrarily chosen by lumped chip inductors on the shunt stub. Two prototypes are designed using different chip inductors while maintaining the antenna geometries. Antenna #1 can switch the resonant frequency from 1.8 GHz to 2.3 GHz. Antenna #2 can switch its resonance from 0.9 GHz to 2.3 GHz.

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.

DGS를 이용한 주파수 가변 DL-CRLH 전송선로 (A Frequency Adjustable Double Lorentz CRLH Transmission Line using DGS)

  • 임종식;이재훈;이준;정용채;한상민;안달
    • 전기학회논문지
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    • 제59권8호
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    • pp.1429-1435
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    • 2010
  • In this paper, a double lorentz composite right left handed(DL-CRLH) transmission line is designed using defected ground structure (DGS) and varactor diodes. Previously, the diode has been adopted only selectively for one of parallel or series resonators, and the balanced frequency as well as triple band frequencies were fixed. However in the proposed DL-CRLH transmission line, the balanced frequency, where the resonant frequencies of the series-connected parallel resonator and shunt-connected series resonator are the same, is adjustable. In addition, the triple band frequencies are controlled, too. The measured balanced frequency varies between 3.42~4.8GHz according to the controlled bias voltage. Under the same bias condition for the balanced frequency, the adjusted frequencies are 2.22~2.77GHz, 3.7~5.2GHz, 7.32~8.23GHz, 3.42~4.8GHz, and 4.44~5.92GHz for the conditions that ${\beta}d=+0.5{\pi}$, $-0.5{\pi}$, 2nd $+0.5{\pi}$, ${\omega}_{\infty}$, and ${\omega}_o$, respectively.

CRLH 전송선을 이용한 소형 이중 대역 대역저지 여파기 (A Compact Arbitrary Dual-Band Band-stop Filter Using Composite Right/Left-Handed Transmission Lines)

  • 정승백;양승인
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권5호
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    • pp.69-74
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    • 2010
  • 본 논문에서는 CRLH 전송선을 이용하여 임의의 주파수 두 곳에서 저지 특성을 갖는 소형 이중대역 저지대역 여파기를 제안한다. 제안된 여파기는 CRLH 전송선을 단락된 병렬 스터브로 사용하였으며 CRLH 전송선의 비선형적인 위상응답을 이용하여 이중대역 저지 특성을 구현하였다. CRLH 전송선은 마이크로 스트립과 집중소자를 이용하여 구현되었다. 이 여파기는 작은 크기이며 저지되는 두 개의 주파수를 임의로 조정할 수 있다. 본 논문에서는 GPS대역과 ISM 대역을 저지하는 여파기를 설계하였으며 GPS대역에서는 -30dB, ISM대역에서는 약 -29dB 의 저지 특성을 확인하였다. 제작된 여파기의 크기는 10mm*15mm로 소형이다.

Isolation Circuits Based on Metamaterial Transmission Lines for Multiplexers(Invited Paper)

  • Lee, Hanseung;Itoh, Tatsuo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권3호
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    • pp.141-150
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    • 2013
  • Multiplexers based on isolation circuits made of metamaterial lines are proposed and studied. The new approach provides unique advantageous features beneficial to system designer. For instance, there is no need to modify the filters used in multiplexers. Also, the design process is straightforward. In this paper, two types of multiplexers based on metamaterial isolation circuits are presented, and their operation concepts are explained. Also, theories and design process of isolation circuits are presented to help readers design and fabricate proposed multiplexers. For verifying the concepts, two types of triplexers and two types of quadruplexers are designed and fabricated. All filters used in the multiplexers are commercial surface acoustic wave filters. The measured results are well matched with the simulation results.

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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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.

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.