• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권2호
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• pp.137-139
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• 2013

A compact metamaterial (MTM)-based tunable phase shifter consisting of four unit cells with a simple DC bias circuit has been designed at 2.4 GHz. The variable series capacitors and shunt inductors that are required to be loaded periodically onto a host transmission line are realized employing only chip variable capacitors (varactors). In addition, the proposed phase shifter requires only one DC bias source to control the varactors, with the matching condition of the MTM line automatically satisfied. The measured phase shifting range is $285.2^{\circ}$ (from $-74.2^{\circ}$ to $211^{\circ}$). The measured insertion loss is approximately 1.5 dB. The circuit/electromagnetic-simulated and measured results are in good agreement.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권4호
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• pp.365-369
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• 2010

In this paper, a novel notch resonator is proposed based on Rectangular Split Ring Resonator (RRSS) element. We represented the electrical characteristics for R-SRR elements coupled with microstrip line, and measured result is compared with electromagnetic simulation (HFSS) result. We also solved equivalent circuit for R-SRR element, and also discussed influences of change structural parameters of R-SRR. The size of R-SRR is the most important parameters for frequency tuning. Also we can make tunable resonator form the basic structure. This novel resonator can apply to design of tunable bandpass filter and voltage control oscillator.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제16권2호
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• pp.67-73
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• 2016

This paper presents simple expressions for the effective permeability of bulk metamaterial consisting of ring resonators (RRs) or split ring resonators (SRRs) based on the convenient geometrical factors of the structure compared with wavelength. The resonant frequency dependence of the medium permeability, including loss effects, is analyzed in detail. Inverting the analysis equations, useful design (or synthesis) equations are derived for a systematic design process with some examples. This paper may particularly be useful for the design of a bulk metamaterial with a specific negative relative permeability at a desired frequency. The loss of metamaterials consisting of RRs (or SRRs) is also analyzed over a wide frequency band from 10 MHz to 10 THz.

• 전기학회논문지
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• 제58권11호
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• pp.2242-2246
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• 2009

In this paper, a homogeneous dual composite right/left-handed (D-CRLH) transmission line (TL) is proposed by using a defected ground structure (DGS) on the ground plane. In order to satisfy a homogeneity condition of metamaterial, a subwavelength unit cell is designed by way of a spiral DGS and a meander stub. From a dispersion diagram, it is expected that the frequency bands for the left-handed (LH) property is 3.5 - 4.4 GHz. At 3.8 GHz in the LH band, backward propagating phenomenon is observed from full-wave analysis. The experimental results show that the proposed TL has a stop-band in 1.75 - 3.6 GHz.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권4호
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• pp.943-950
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• 2016

In this paper, we propose to analyze the physical characteristics of a planar dual-composite right-left handed transmission line by a common application of Bond Graph approach and Scattering formalism (Methodology S.BG). The technique, we propose consists, on the one hand, of modeling of a dual composite right-left metamaterial transmission line (D-CRLH-TL) by Bond Graph approach, and, it consists of extracting the equivalent circuit of this studied structure. On the other hand, it consists to exploiting the scattering parameters (Scattering matrix) of the DCRLH-TL using the methodology which we previously developed since 2009. Finally, the validation of the proposed and used technique is carried out by comparisons between the simulations results with ADS and Maple (or MatLab).

• Current Optics and Photonics
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• 제7권1호
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• pp.97-103
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• 2023

In this paper, we propose Babinet-principle-inspired metasurfaces for strong resonant enhancement of local magnetic fields. The metasurfaces are designed as complementary structures of original metasurfaces supporting the local enhancement of electric fields. We show numerically that the complementary structures can support spoof magnetic surface plasmons that induce strong local magnetic fields without sacrificing the deep sub-wavelength-thick nature of the metasurface. By introducing a periodic array of metallic rods in the proximity of the metasurfaces, we demonstrate that a resonant enhancement of the local magnetic fields, more than 80 times the amplitude of an incident magnetic field, can emerge from a resonance of the spoof magnetic surface plasmons.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권1호
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• pp.16-29
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• 2024

This paper presents a comprehensive review of metasurface technology, focusing on its significant role in extraordinary flat optic functionalities. Traditional optical components, though optimized, are bulky and less congruent with modern integrated electromagnetic and photonic systems. Metasurfaces, recognized as the 2D counterparts of bulk metamaterials, offer solutions with their planar, ultra-thin, and lightweight structures. Their meta-atoms are adept at introducing abrupt shifts in optical properties, paving the way for high-precision light manipulation. By introducing the key design principles of these meta-atoms, such as the magnetic dipole and Pancharatnam-Berry phase, various applications in wavefront shaping and beam forming with simple amplitude/phase manipulation and advanced applications including retroreflectors, Janus metasurfaces, multiplexing of optical wavefronts, data encryption, and metasurfaces for quantum applications are reviewed.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.664-670
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• 2014

일반적으로 메타물질의 성질은 무한히 배열된 단위 셀 구조로 해석한다. 그러나 실제 응용 구조의 설계/구현 과정에서 메타물질은 유한하게 배열할 수밖에 없고, 유한 배열의 효과를 해석하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 유한한 대형 배열 메타물질 구조의 산란 특성을 full-wave 해석 없이 계산하기 위한 방법을 제안하였다. 제안한 모델은 다음과 같다. TM 편파에 대해 유한히 배열한 메타물질 구조의 표면 전류와 무한 배열 표면 전류 비를 4차 다항식으로 근사하였다. 다항식의 계수를 금속 패치의 물리적 길이에 대한 함수로 계산하여, 임의의 I-모양 메타물질이 균일하게 배열된 유한 배열 구조의 전류 분포를 쉽게 계산할 수 있다. 그리고 제안된 전류 분포 모델을 기반으로 예측한 표면 전류를 통해 유한한 메타물질 배열 구조의 산란파를 계산하였다. 또, 제안한 모델을 이용하여 계산한 레이더 반사 단면적(Radar Cross Section: RCS)을 측정 결과와 비교함으로써 제안한 모델의 정확도를 실험적으로 확인하였다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.155-160
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• 2021

메타물질은 자연발생 물질에서 발견되지 않는 특성을 만들 수 있는 여러가지 요소들의 복합체로, 힘의 방향을 변환하거나, 음의 강성을 만들거나, 진동 및 충격 특성을 바꿀 수 있다. 제작이 용이하고, 수직방향의 진동과 충격을 저감시키는데 탁월한 성능을 지닌 우드파일 메타물질의 경우, 충격 저감을 위해 충격 전달에 영향을 끼치는 변수에 대한 기초 연구가 필요하다. 최근 기하학적 요소에 따른 충격저감에 대해 연구가 진행되고 있지만, 재료적 변수가 충격저감에 끼치는 영향에 대한 연구는 미흡하다. 본 논문에서는 우드파일 실린더의 기하학적 특성(적층각도, 직경, 길이)과 재료적 특성(탄성계수, 비중, 포아송 비)을 변수화하여 유한요소해석이 진행되었다. 유한요소해석을 통해 우드파일 실린더가 충격을 전달하는 양상을 확인하고, 주효과도 분석을 통해 충격 힘과 에너지의 저감에 대한 변수 별 영향이 고찰되었고, 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 주파수 대역에 대한 분석이 진행되었다. 충격 힘과 진동을 저감시키기 위하여 실린더의 접촉 면적에 영향을 주는 변수들이 크게 영향을 끼치는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3450-3453
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• 2013

본 논문에서는 마이크로 스트립 선로로 구성된 Split Ring Resonator (SRR) 구조를 이용하여 대역통과 필터를 설계하였다. 설계된 필터는 metamaterial 구조이며, 두 개의 공진주파수를 갖는다. SRR은 마이크로 스트립 선로에 삽입된 4개의 SRR 구조로 설계 되었다. 각각의 SRR은 가상 스위치 동작에 의해 4개의 state를 가지며, Switch의 ON/OFF동작에 따라 주파수 재구성 특성을 보이는 대역 통과 공진기를 설계하였다. 공진기의 전자기적 특성을 설명하기 위해 Ziolkowski 방법으로 유전율과 투자율을 계산하였다.