• 제목/요약/키워드: Zeroth-Order Antenna

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메타물질 전송선로를 이용한 소형 나선구조 Zeroth-order Resonance 안테나 (Compact Spiral Zeroth-order Resonance Antenna using metamaterial transmission line)

  • 박재현;류영호;김동진;추호성;이정해
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • 본 논문에서는 composite right- and left-handed (CRLH) 전송선로를 이용한 나선구조 zeroth-order resonance (ZOR) 안테나가 제안되었다. 안테나의 영차공진특성은 주기구조의 분산특성에 의해 이론적으로 분석되었다. $2{\times}2$ 나선구조 안테나의 크기는 $0.155{\lambda}_{0}{\times}0.155{\lambda}_{0}$이며 CRLH 전송선로의 병렬 인덕턴스 값이 증가함으로 인해 제안된 안테나의 크기는 일반적인 버섯구조 ZOR 안테나보다 65%의 크기를 감소시킬 수 있었다. 또한, 제안된 안테나의 방사특성은 버섯구조 ZOR 안테나와 비슷한 전방향성 방사특성을 가짐을 확인하였다.

버섯 형태를 갖는 광대역 ENG 영차 공진 안테나 (Wideband ENG Zeroth-Order Resonant Antenna Having Mushroom Shape)

  • 장우철;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.997-1002
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    • 2009
  • 본 논문에서는 microstrip line에서 광대역 특성을 갖는 ENG(Epsilon Negative) ZOR(Zeroth-Order Resonant) 안테나를 설계, 제작, 측정 및 비교, 분석하였다. 제안된 안테나는 mushroom 구조를 이용하여 설계하였고, 영차 공진 단일 셀의 공진 주파수는 12 GHz이다. 안테나 크기는 $7.65{\times}1.31{\times}2.37\;mm$(or $0.306{\times}0.053{\times}0.095\;{\lambda}_0$ at 9.2 GHz)이다. 설계 방법은 방사 손실을 고려한 전송 이론 모델링을 바탕으로 설계하였다. 정합을 위한 결합 커패시터를 사용해서 안테나 공진 주파수가 9.2 GHz로 낮아졌으며, 이 주파수에서 측정된 대역폭은 1,831 MHz(20.0%)이며, 최대 이득은 7.1 dBi이다.

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.

A Unit-Cell Varying Pattern Reconfigurable Zeroth-order Resonance Antenna

  • Hyeon-Cheol Ki
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제13권2호
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    • pp.1-6
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    • 2024
  • Reconfiguration and miniaturization of antennas have become key attributes in modern wireless communication systems. Reconfiguration of radiation pattern can alleviate the problems encountered in modern wireless communication systems such as multi-path problems. Physical limitation of miniaturization also can be overcome by using a zeroth-order resonance (ZOR) antenna based on metamaterial. In order to achieve reconfiguration and miniaturization of antennas at the same time, we propose a new pattern reconfigurable zeroth-order resonance (ZOR) antenna that reconfigures the radiation patterns by varying the position and the number of unit cells comprising the antenna. The antenna is fabricated in an equilateral triangular shaped symmetrical structure to increase pattern variety. This structure can easily provide eight different radiation patterns (two omnidirectional and six monopole like patterns).

Compact Metamaterial-Based Tunable Zeroth-Order Resonant Antenna with Chip Variable Capacitor

  • Jung, Youn-Kwon;Lee, Bomson
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제13권3호
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    • pp.189-191
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    • 2013
  • This letter presents a compact metamaterial-based tunable zeroth-order resonant antenna. It is based on the double-negative unit cell with a function of tunable inductance realized by a varactor and impedance convertor in the shunt branch. The resonant frequency of the designed antenna ranges from 2.31 to 3.08 GHz, depending on the capacitance of the used varactor. Its size is very compact ($0.05{\lambda}_0{\times}0.2{\lambda}_0$) with a relatively wide tunable range of 29.1%. The impedance bandwidth of the antenna is from 20 to 50 MHz for the resonant center frequency. The measured maximum total realized gain is from -0.68 dBi (2.43 GHz) to 1.69 dBi (2.97 GHz). The EM-simulated and measured results are in good agreement.

A Compact Zeroth-Order Resonant Antenna on Vialess CPW Single Layer

  • Jang, Tae-Hee;Lim, Sung-Joon
    • ETRI Journal
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    • 제32권3호
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    • pp.472-474
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    • 2010
  • In this letter, a novel zeroth-order resonant (ZOR) antenna on vialess co-planar waveguide (CPW) is proposed. It is based on a composite right/left-handed CPW transmission line. To achieve a compact size, this antenna utilizes the ZOR condition, and its reactive parameters determine the resonant frequency. Each unit cell is composed of a metallic top patch and meander lines. Since it is realized on the CPW single layer, the proposed antenna has the benefits of being a compact size and easy to fabricate. The bandwidth of 6.8% and efficiency of 62% are experimentally achieved. Its bandwidth is enhanced compared with other ZOR antennas.

주파수 재구성 가능한 방사 구조를 갖는 영차 공진 안테나 (Zeroth-Order Resonant Antenna with Frequency Reconfigurable Radiating Structures)

  • 이홍민
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권9호
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    • pp.12-20
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    • 2013
  • 본 논문에서는 주파수 재구성 기능이 가능한 방사 구조 갖는 co-planar waveguide (CPW) 급전 방식의 영차 공진 안테나를 제작하고 측정하였다. 제안된 안테나의 단위 셀은 직렬 metal-insulator-metal (MIM) 형태의 커패시터와 두개의 단락된 병렬 스터브 인덕터로 구성되어 있다. 제안된 안테나는 두 개의 단위 셀을 갖는 composite right/left-handed (CRLH) 전송 선로에 근거하여 설계되었으며 선로의 끝단을 개방하여 선로의 병렬부에서 주된 전자파 에너지 방사가 이루어지도록 하였다. 안테나의 크기를 소형화시키는 동시에 다이오드 스위치 부착을 통하여 주파수 재구성 안테나를 구현하기 위하여 비아를 통하여 접지 면과 연결되어지는 4개의 $90^0$ 접혀진 단락 스터브 선로를 병렬 인덕터 구조로 사용하였다. 제안된 안테나의 영차 공진주파수는 3.09 GHz이고 전체 크기는 $0.22{\lambda}_0{\times}0.16{\lambda}_0$이다. 제작된 안테나의 측정 결과 영차 공진 주파수 2.97 GHz에서 안테나의 최대 이득과 임피던스 대역폭은 각각 3.1 dBi와 56MHz를 나타내었으며, 삼중 대역에서 동작하는 주파수 재구성 안테나시스템에 응용이 가능하다.

곡률에 독립적인 플렉서블 기판 위에 설계된 영차 공진 안테나 (Flexible Zeroth-Order Resonant(ZOR) Antenna Independent of Curvature Diameter)

  • 임인섭;정진우;임성준
    • 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.

PCB-Embedded Antenna for 80 GHz Chip-to-Chip Communication

  • Chung, Jae-Young;Hong, Wonbin;Baek, Kwang-Hyun;Lee, Young-Ju
    • 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.

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.