• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.21-28
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• 2012

본 논문에서는 가요성(flexible) 있는 영차 공진 안테나를 제안하였다. 안테나의 성능을 결정하는 본 논문의 위상 상수는 영차 공진일 때 기판의 변형에 독립적이다. Composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 영차 공진 현상을 실현하기 위해 coplanar waveguide technology(CPW)를 기반으로 구현되었다. CRLH는 병렬 인덕턴스와 직렬 캐패시턴스를 추가함으로써 메타 물질로 구현된다. 추가적인 회로 변수를 만들기 위해 칩 인덕터와 갭 캐패시터가 각각 추가되었다. 제안된 ZOR 안테나는 대역폭 6.5 %와 최대 이득 0.69~1.39 dBi으로 좋은 성능을 보인다. 시뮬레이션과 측정 결과를 통해서 곡면의 지름이 서로 다른 각각 30, 50, 70 mm 뿐만 아니라 평면일 때 공진 주파수와 방사 패턴이 거의 변하지 않았음을 보였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권1호
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• pp.43-45
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• 2014

We propose a printed circuit board (PCB)-embedded antenna for millimeter-wave chip-to-chip communication. The antenna is 0.18 mm in height which is 1/20 wavelength at 80 GHz. In order to realize such a low profile, a zeroth-order resonator antenna with a periodic array of four unit cells is employed, and its geometry is optimized to cover an 8-GHz bandwidth from 76 to 84 GHz. With this;the antenna is capable of radiating in a direction parallel to the board length despite the short distance between the ground and the radiator. Simulation and measurement results show that the optimized design has low reflection coefficients and consistent radiation patterns throughout the target bandwidth.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.886-892
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• 2010

본 논문에서는 epsilon negative(ENG) 영차 공진과 $TM_{010}$-모드를 결합하여 넓은 대역폭을 갖고, 지향성 방사 패턴을 갖는 하이브리드 안테나를 제안한다. ENG 영차 공진을 얻기 위해 버섯 구조를 이용하였고, $TM_{010}$ 모드를 얻기 위해 패치 안테나를 이용하였다. 이 두 개의 안테나 사이에 갭을 주어 하나의 동축 선로 급전 구조로 두 개의 안테나를 결합하였다. ENG ZOR 주파수는 4 GHz, $TM_{010}$의 주파수는 3.9 GHz로 설계하였다. 두 주파수가 근접해 있기 때문에 이중 공진을 형성할 수 있고, 따라서 대역폭을 확장시킬 수가 있다. ENG ZOR 안테나는 전방향성의 방사 패턴을 갖지만, ENG ZOR 주파수와 $TM_{010}$의 주파수가 매우 근접해 있기 때문에 전방향성의 방사 패턴의 널 부분을 $TM_{010}$ 모드 방사가 보상해줄 수 있어 제안된 안테나는 지향성 방사 패턴을 갖는다. 제안된 안테나는 버섯 구조의 단위 셀을 각각 4개, 3개, 2개로 줄여나가면서 3가지 종류로 설계하여 특성을 분석하였다. 각각의 제안된 안테나는 비대역폭 $4.29{\sim}4.95 %$, 이득 3.16~5.57 dBi, 효율 62.4~94.2 %의 특성을 가지고 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.928-935
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• 2018

In this paper, a compact fully printable bandpass filter is suggested for a low-frequency channel 3.2 GHz ~ 3.7 GHz in the Ultra-Wideband (UWB) communication system. It is featured with a small geometry of $0.5{\lambda}_g/15$ and a low insertion loss despite using FR4 as a cheap substrate of a high dielectric loss. This is made possible by generating zeroth-order-resonance (ZOR) from one cell comprising two series resonances obviously separated from one shunt resonance as a third-order bandpass filter. Especially, the series resonance elements are combined with spur-lines bent by 90 degrees, which makes the port-impedance matched well and eliminates spurious hikes in the stopband, while the overall size remains almost unchanged. The design is carried out by setting up the equivalent circuit and the circuit simulation is checked by the full-wave EM analysis. The structure is manufactured and measured to show that the circuit modeling and EM simulation results agree with the measured data.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.583-591
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• 2012

본 논문에서는 접힌 기생 패치를 이용하여 확장된 대역폭을 갖는 하이브리드형 메타 물질 안테나를 제안한다. 안테나의 대역폭을 확장하기 위해서 버섯 구조 안테나의 영차 공진 모드와 일반적인 패치 안테나의 기본모드인 $TM_{010}$ 모드를 이용하였다. 일반적인 패치 안테나 내부에 사각 형태의 홀을 에칭하고, 외부에 접힌 기생패치를 추가함으로써 안테나의 크기 변화 없이 $TM_{010}$ 모드의 공진 주파수를 영차 공진 모드의 공진 주파수 쪽으로 근접시킬 수 있다. 따라서 제안된 안테나는 영차 공진 모드부터 $TM_{010}$ 모드까지 동작하는 넓은 대역폭을 가지게 된다. 결과적으로 측정된 안테나의 비대역폭은 12 %이고, 동작 주파수 대역에서 75 % 이상의 방사 효율을 갖는 것으로 확인되었다.

• 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.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.343-354
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• 2012

본 논문에서는 무선 전력 전송을 위한 다양한 스파이럴 구조의 영자 공진기들을 설계하였다. 메타 물질 전송 선로의 영차 공진은 무한 파장의 특징을 가지기 때문에 공진기의 크기에 상관없이 디자인이 가능한 장점을 가진다. 또한, 무선 전력 전송에서 고효율의 전송 효율을 얻기 위해서는 공진기의 Q-factor와 공진기간의 결합 계수가 커야 한다. 따라서 제안된 영차 공진기들은 영차 공진을 유도하기 위해 스파이럴 형태의 인덕터와 집중 캐패시터 소자를 사용하였고, parametric study와 R, L, C 회로 분석을 통해 높은 Q-factor를 얻기 위한 최적의 디자인을 찾고자 하였다. 최적화된 공진기들은 기존의 스파이럴 공진기와 모의 실험을 통해 비교되었으며, 최적화된 공진기들 중 제작된 공진기의 크기는 $20cm{\times}20cm{\times}8cm$($0.009{\lambda}_0{\times}0.009{\lambda}_0{\times}0.004{\lambda}_0$)이고, 13.56 MHz 대역의 주파수와 40 cm 거리에서 80 %의 전송 효율이 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권7호
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• pp.28-34
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• 2011

영차 공진과 반파장 공진을 이용한 이중 모드 Inductor loaded 패치 안테나의 방사 특성을 연구하였다. 반파장 공진 모드에서 수평방향으로의 방사 이득을 최소화시키는 동시에 전방 방사 이득을 향상시켜 영차 공진 모드 방사 패턴과의 격리도를 향상시켰다. 이중 모드 inductor loaded 패치 안테나 기판의 유전상수가 작을수록, 안테나의 동작 주파수 대역이 높을수록 두 모드 간의 공진 주파수 간격이 증가함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.893-899
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• 2010

본 논문에서는 변형된 원형 버섯 구조의 메타 재질을 이용하여 새로운 대역 통과 여파기의 설계법을 제안한다. 0차 공진(Zeroth-Order Resonance: ZOR) 특성을 보이는 반원 형태의 버섯 구조 셀을 공진기로 이용하며, 각각의 이웃하는 0차 공진기 사이에 갭을 두어 용량성 결합을 유도한다. 제안된 메타 재질 대역 통과 여파기 설계법은 회로 해석 및 3차원 모의 실험과 측정을 통하여 해석 및 설계 목표와 비교 분석되어 그 타당성을 증명하였다. 0차 공진의 특수한 전계 분포 및 분산도를 통하여 메타 재질임을 증명하였으며, 대역 통과 여파기의 소형화에 대하여도 논의된다.

• ETRI Journal
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• 제39권3호
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• pp.390-397
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• 2017

In this paper, we propose a scheme for designing a tunable pixel layer based on a $Ge_2Sb_2Te_5$ (GST) alloy thin film. We show that the phase change of GST can significantly affect the reflection characteristic when the GST film is embedded into a dielectric encapsulation layer. We investigate the appropriate positions of the GST film within the dielectric layer for high diffraction efficiency, and we prove that they are antinodes of Fabry-Perot resonance inside the dielectric layer. Using the proposed scheme, we can increase the diffraction efficiency by about ten times compared to a bare GST film pixel, and 80 times for the first-to-zeroth-order diffraction power ratio. We show that the proposed scheme can be designed alternatively for a broadband or wavelength-selective type by tuning the dielectric thickness, and we discuss a multi-phase example with a double-stack structure.