• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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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• 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.