• 제목/요약/키워드: Metamaterial

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고 이득 메타매터리얼 패치안테나를 위한 새로운 메타매터리얼 구조 (New Metamaterial Structure for High Gain Metamaterial Patch Antenna)

  • 이남기;양승인
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권4호
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    • pp.25-30
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    • 2010
  • 새로운 메타매터리얼 구조 패치안테나는 기존 메타매터리얼 패치안테나의 이득을 개선하였다. 새로운 메타매터리얼 커버의 구조는 $9{\times}9$ 격자 중에서 중심을 기준으로 $7{\times}7$격자를 제거하는 구조로 만들었다. 또한 그 메타매터리얼 커버는 보통 기판을 사용하여 쉽게 제작이 가능하다. 패치안테나, 메타매터리얼 패치안테나, 제안된 메타매터리얼 패치안테나의 결과를 비교해 보았으며, 비교한 결과 제안된 메타매터리얼 패치안테나는 보통 메타매터리얼 패치안테나보다 약 3dB 더 좋은 결과를 보였다.

Analysis of the THz Resonance Characteristics of H-shaped Metamaterials with Varying Width

  • Ryu, Han-Cheol
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권1호
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    • pp.66-71
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    • 2021
  • The resonance characteristics of H-shaped metamaterials, whose widths were varied while keeping the height constant, were investigated in the terahertz (THz) frequency range. The H-shaped metamaterials were numerically analyzed in two modes in which the polarization of the incident THz electric field was either parallel or perpendicular to the width of the H-shaped structure. The resonant frequency of the metamaterial changed stably in each mode, even if only the width of the H shape was changed. The resonant frequency of the metamaterial operating in the two modes increases without significant difference regardless of the polarization of the incident electromagnetic wave as the width of the H-shaped metamaterial increases. The electric field distribution and the surface current density induced in the metamaterial in the two modes were numerically analyzed by varying the structure ratio of the metamaterial. The numerical analysis clearly revealed the cause of the change in the resonance characteristics as the width of the H-shaped metamaterial changed. The efficacy of the numerical analysis was verified experimentally using the THz-TDS (time-domain spectroscopy) system. The experimental results are consistent with the simulations, clearly demonstrating the meaningfulness of the numerical analysis of the metamaterial. The analyzed resonance properties of the H-shaped metamaterial in the THz frequency range can be applied for designing THz-tunable metamaterials and improving the sensitivity of THz sensors.

CPW 구조를 이용한 metamaterial 전송선로 특성에 관한 연구 (A study of metamaterial transmission line characteristics using CPW structure)

  • 김진수;황희용
    • 산업기술연구
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    • 제28권B호
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    • pp.251-255
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    • 2008
  • Metamaterial are artificial structures that can be designed to exhibit specific electromagnetic properties not commonly found in nature. Metamaterial transmission lines are usually fabricated with a microstrip structure and it's equivalent circuit is composed of two series capacitances and a shunt inductance. However microstrip structure need a via hall for realizing a shunt inductance. To eliminate via hall, we proposed a CRLH transmission line using a CPW structure, and obtained equivalent circuit values, line parameters.

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PBG 구조 성능 해석을 위한 주기경계조건의 FDTD 적용연구 (A Study on the FDTD method using Periodic Boundary Condition for PBG Performance Analysis)

  • 임계재
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.31-38
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    • 2010
  • PBG 구조의 메타물질 설계시 패턴 형태와 배열 구조에 따른 금지대역(bandgap)을 정확하게 설계하기 어려운 문제가 있다. 본 논문에서는 2차원 배열구조로 어떤 모양의 패턴에 대해서도 빠르고 정확하게 원하는 금지대역을 설계할 수 있는 방법을 제안한다. 2차원 평면상의 메타물질 구조는 주기배열로 이루어져 있기 때문에 FDTD 수치해석 방법에 주기경계조건을 부여함으로서 계산영역을 줄였다. 또한 각 패턴이 갖는 L, C 값을 2차원적으로 고려하여 계산하였기 때문에 보다 정확한 설계가 가능하였다. 5GHz 대역에서 정사각형 패턴을 갖는 메타물질을 설계하여 기존의 마이크로스트립 선로를 이용한 1차원 메타물질 해석 값과 비교하였을 때 정확도가 평균적으로 14.7% 향상됨을 확인할 수 있었다.

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Metamaterial 공진기를 이용한 레이더 송. 수신기용 X-대역 고출력. 저위상 잡음 Push-Push 발진기 (X-band Low Phase Noise Push-Push Oscillator Using Metamaterial Resonator)

  • 김양현;서철헌;하성재;이복형
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 본 논문은 X-대역에서 높은 Q값을 이용하여 위상 잡음을 줄이기 위하여 metamaterial 공진기를 이용한 Push-Push 발진기를 제안하였다. Metamaterial 공진기는 큰 결합 계수 값을 갖는데, 이는 Q값을 크게 만들고, 발진기의 위상 잡음을 줄일 수 있었다. 1.8 V의 공급 전압을 사용한 Push-Push 발진기는 12 GHz의 주파수 범위에서 -117 dBc/HB @ 100 kHz의 위상 잡음 특성을 가지며 metamaterial 공진기와 일반적인 나선형 공진기를 비교 했을 때, 개선된 Q값 특성은 -29.7 dB와 -47.5 dB이다. 제작된 metamaterial 공진기를 이용한 Push-Push 발진기는 X-대역에서 발진기로 이용될 수 있음을 확인 하였다.

새로운 메타물질 Single-Layer를 이용한 2.4GHz 대역을 위한 고 이득 메타물질 패치 안테나 (High Gain Metamaterial Patch Antenna for 2.4GHz Band using New Metamaterial Single-Layer)

  • 박관영;양승인
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.56-61
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    • 2013
  • 이 논문에서는 '0'에 가까운 굴절률을 갖는 단일층 메타물질 커버를 이용한 고 이득 패치 안테나를 제안하였다. 보통의 패치 안테나와 제안된 메타물질 패치 안테나를 전산모의를 통해 비교하였고, 제안된 메타물질 패치 안테나를 제작 및 측정하였다. 제안된 메타물질 패치 안테나는 보통의 패치 안테나에 비해 6.77dB 만큼 더 높은 이득을 가진다.

4차 산업혁명을 선도할 메타물질 완전흡수체 기술 동향 (Metamaterial Perfect Absorber Technology for Leading the Fourth Industrial Revolution)

  • 홍성훈;김미현;윤혜원
    • 전자통신동향분석
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    • 제32권6호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • A metamaterial is a material engineered to have a property that does not exist in nature. A designable material property can be achieved by tailoring its structure, and thus a metamaterial is a novel ICT material and component technology that can break through the limitations of conventional technologies. Among the metamaterials available, a perfect metamaterial absorber is a technology that can nearly absorb light, sound waves, thermal waves, and electromagnetic waves with a simple structure, and has been of significant interest in energy, display, sensor, stealth, and military applications, with wavelengths from visible light to microwaves. In this article, we introduce a brief description of metamaterial absorber technology, the critical issues for its application, as well as ETRI's developed metamaterial absorber technology and its prospects for future use.

Metamaterial 전송선로를 이용한 4출력 90° 위상 분배기 (4 Way Quadrature Divider Using Metamaterial Transmission Lines)

  • 조학래;김정표;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.141-147
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    • 2018
  • 본 논문에서는 $90^{\circ}$ 위상차를 갖는 GNSS (global navigation satellite system)용 광대역 4출력 분배 회로를 제안한다. 제안하는 분배회로는 1개의 발룬과 2개의 $90^{\circ}$ 위상 분배기로 이루어진다. 발룬은 wilkinson 분배기와 두 출력단에 각각 ${\pm}90^{\circ}$ metamaterial 전송선 위상 천이기를 이용하여 구현된다. $90^{\circ}$ 위상 분배기의 경우, 발룬과 구조는 같으나, 두 개의 출력단에 각각 ${\pm}45^{\circ}$ metamaterial 전송선 위상천이기가 적용된다. Metamaterial 전송선은 LCL-TL (LC loaded transmission line) 단위 셀을 이용하여 구현하였으며, 요구되는 위상 천이 특성을 구현하기 위해 5셀을 갖도록 하였다. 구현된 4출력 $90^{\circ}$ 위상 분배기는 GNSS 대역인 1.165 -1.61 GHz의 넓은 대역에서 각 포트별 $90^{\circ}{\pm}10^{\circ}$의 위상차를 갖는다.

Controllable electromagnetically-induced transparency-like response in a bilayer metamaterial

  • Hwang, J.S.;Yoo, Y.J.;Kim, Y.J.;Kim, K.W.;Rhee, J.Y.;Park, S.Y.;Lee, Y.P.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.234.2-234.2
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    • 2015
  • Recently, the electromagnetically-induced transparency (EIT)-like effect in metamaterials has attracted enormous interest. Metamaterial analogs of EIT enable promising applications in slow-light devices, low-loss metamaterial, quantum optics, and novel sensors. In this work, we experimentally and numerically studied a bilayer metamaterial for controllable EIT-like spectral response at microwave frequencies. Bilayer metamaterial consists of two snake-shape resonators (SSRs) with one and two bars. The transmission spectra were measured in a frequency range of 4 - 8 GHz in an anechoic chamber at normal incidence. It is found that two SSRs in the metamaterial are activated in bright modes, and the coupling between two bright modes leads to the EIT-like effect, which results in the enhanced transmission at 5.61 GHz. Furthermore, we confirm that the EIT-like feature could be controlled by adjusting the geometric parameters of metamaterial structure. Our work provides a way to tunable EIT-like effect and various potential applications including filters, sensors, and other microwave devices.

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CRLH 전송선로를 이용한 공통 모드 억압 평형 필터 (Common-Mode Suppression Balanced Filter based on Composite Right/Left-Handed Transmission Line)

  • 김영;윤정호;윤영철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.571-577
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    • 2011
  • 본 논문은 차동 모드로 동작하는 메타 재질 구조를 바탕으로 평형 필터 설계를 제안한 것이다. 이 메타 재질 구조는 차동 모드 동작에서는 Composite Right/Left-Handed(CRLH) 메타 재질로 동작하여 필터 특성을 갖지만, 공통 모드에서는 통과대역이 차단되는 성질을 갖는 평형 CRLH 단위 셀로 구성되었다. 이러한 차동모드 특성을 갖는 단위 셀을 직렬로 4단을 연결하여 필터를 구성하였으며, 제안된 메타 재질의 특성은 차동 모드 평형 필터로 동작하고, 공통 모드에서는 차단되는 특성을 실험 결과를 통하여 확인하였다. 메타 재질을 이용한 평형 필터는 대역폭이 960 MHz~1000 MHz, 4.1dB의 삽입손실을 갖는 특성을 얻었다.