• 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.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권3호
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• pp.201-206
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• 2011

This paper presents a miniaturized epsilon negative (ENG) zeroth-order resonance (ZOR) patch antenna with an improved bandwidth. The miniaturization and the broad bandwidth of the ENG ZOR patch antenna are achieved by using a meandered via and a high permeability substrate instead of a straight via and a dielectric substrate. The use of a meandered via allows miniaturization of the ENG ZOR patch antenna without narrowing the bandwidth. The use of a high permeability substrate allows further miniaturization of the ENG ZOR patch antenna and improvement of the bandwidth. A high permeability substrate consisting of a multi-layered substrate is designed to have a small material loss. The antenna (kr=0.32) has a 10 dB fractional bandwidth of ~1 %, which is 1.74 times as broad as that of an antenna with a dielectric substrate.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.806-812
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• 2009

본 논문에서는 원형 버섯 구조에 구부러진 가지가 부착된 전방향성 원형 편파 안테나를 제안한다. 수직 편파와 전방향성의 방사 패턴을 얻기 위해 원형 버섯 구조의 영차 공진을 사용하였고, 수평 편파를 얻기 위해 구부러진 가지를 원형 버섯 구조에 부착하였다. 그리고 수직 편파와 수평 편파간의 $90^{\circ}$ 위상 차이를 위해 구부러진 가지와 원형 버섯 구조 사이에 위상 지연 선로를 삽입하였다. 따라서 제안된 안테나는 전방향성 원형 편파 특성을 가진다. 제안된 안테나는 기존에 보고된 전방향성 원형 편파 안테나에 비해 전기적인 크기가 38% 감소하였다. 또한, 별도의 $90^{\circ}$ 위상 천이기와 이중 급전의 필요 없이 간단하게 디자인이 가능하다. 제안된 안테나는 임피던스 정합과 방사 패턴의 향상을 위해 바주카 발룬을 사용하였다. 좀 더 개선된 3 dB 축비를 얻기 위해 최적화 과정을 거친 결과 린Y 평면에서 3 dB 축비를 만족하는 구간이 $86{\sim}282^{\circ}$로 측정되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.920-926
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• 2008

본 논문에서는 확장된 대역폭을 갖는 소형 epsilon negative(ENG) zeroth-order resonance(ZOR) 안테나를 제안하였다. 대역폭을 유지하고 ENG ZOR 안테나의 면적을 줄이기 위해서 안테나 패치 위에 패턴을 새겼고 meandered via를 삽입함으로써 매우 큰 병렬 인덕턴스를 발생시켰다. 동일한 면적, 공진 주파수에서 동작하는 ENG ZOR 안테나에 직선 via 대신 meandered via를 삽입하게 되면 유효 유전율의 분포의 기울기가 공진 주파수 근방에서 더 낮아지고 따라서 대역폭은 넓어진다. 결과적으로 제안한 meandered via를 가진 ENG ZOR 안테나는 직선 via를 가진 나선 구조 ENG ZOR 안테나와 동일한 면적을 가짐에도 불구하고 1.38배의 대역폭을 가지고 있는 것을 확인하였다. 또한, meandered via를 가진 ENG ZOR 안테나는 일반적인 mushroom ZOR 안테나보다 64 %의 면적감소를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.350-357
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• 2016

본 논문에서는 5.8 GHz에서 동작하는 기생패치를 이용한 소형 메타구조 기반의 뮤-제로 영차공진 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 뮤-네거티브(MNG: Mu-negative) 전송선로의 직렬 인덕턴스와 커패시턴스를 사용하는 뮤-제로 영차공진 안테나이며, 간단한 구조의 기생패치를 추가함으로써 직렬 커패시턴스를 증가시켜 소형화 하였다. 추가된 기생패치는 기존의 직렬 커패시턴스에 추가적인 병렬로 커패시턴스를 만들어 공진 주파수를 결정하는 직렬 커패시턴스를 등가적으로 증가시킨다. 기생패치는 HFSS를 이용한 모의실험을 통하여 최적화되었다. 제안된 안테나는 0.59의 kr값을 가지며, 기존 뮤-제로 영차공진 안테나 크기 대비 24 % 소형화 되었으며, 92 %의 효율과 6.57 dBi의 이득을 보였다. 최종 설계된 안테나는 제작 및 측정되었으며, 측정 결과는 모의실험 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권3호
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• pp.195-197
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• 2013

A compact ($0.26{\times}0.05$ ${\lambda}_0$ at 2.27 GHz) metamaterial-based zeroth-order resonant antenna system consisting of epsilon-negative (ENG) and mu-negative (MNG) structures is proposed. Although the spacing between the ENG and MNG antennas is only 0.09 ${\lambda}_0$, the isolation is relatively high (27.6 dB at 2.27 GHz). Furthermore, the envelope correlation is only 0.015. The radiation efficiencies of the proposed two radiators are also very high (90% on average).

• 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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• 제19권2호
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• pp.223-230
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• 2008

본 논문에서는 magneto-dielectric material을 이용하여 CRLH-TL 안테나를 소형화 시키는 방법을 제안하였다. 제안된 안테나는 patch와 via를 이용하여 구현한 mushroom 구조의 CRLH-TL 안테나에 SRR을 이용한 magneto-dielectric material을 장하한 구조이다. 시뮬레이션을 통해 SRR의 동작 특성을 살펴보았고, SRR을 이용하여 기판의 투자율 값을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, magneto-dielectric material을 이용함으로써 CRLH-TL 안테나의 공진 주파수를 감소시킬 수 있음을 확인하였다. -1차 공진 모드에서 7.13 %, 0차 공진 모드에서 23.9 %의 주파수 감소 효과를 얻을 수 있었다. 0차 공진 모드에서 동작하는 안테나를 제작하여 반사 손실과 방사 패턴을 살펴보았다. 제작된 안테나의 동작 주파수는 1.888 GHz이며, 측정된 대역폭은 0.48 %이고, 이득은 0.534 dBi, 효율은 51.7 %이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.930-935
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• 2009

본 논문은 이동 통신용 단말기에 적용할 수 있는 초소형 metamaterial BT(Bluetooth) 칩 안테나에 대해 기술하였다. 제안된 안테나 크기는 $3.0\;mm(W){\times}2.0\;mm(L){\times}1.2\;mm(H)$이며, SMD(Surface Mount Device) 가능한 칩 형태로 제작되었다. 0차 공진 특성은 surface current scanning system을 이용하여 surface current의 magnitude와 phase 분포를 통해 분석하였다. 제작된 안테나는 전방향성의 방사 패턴을 가지며, 3D 평균 이득 측정 결과 -1.7 dBi 이상의 특성을 가짐을 확인할 수 있었다.

• 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.