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회로 파라미터 추출을 통한 1-D RLH-TL의 방사 효과 분석
Modeling of Radiation Effects for 1-D RLH-TL Using Extraction of Circuit Parameters

최창호    (경희대학교 전파통신과   ); 이범선    (경희대학교 전파통신과  );
  • 초록

    일반적으로 손실이 없는 우형 전송선 모델에 직렬 커패시터와 병렬 인덕터를 삽입하여 만든 우좌형 전송 선로에 손실을 고려한 등가 회로를 제안한다. 제안된 식을 이용하면 원하는 주파수에서의 위상 조절이 가능하며, 단위 셀을 점차 늘려갈수록 발생하는 방사율에 대한 조정 역시 용이하게 된다. 단위 셀의 구조의 증가는 안테나의 배열과 같으며, 이러한 배열 구조에서는 균등한 방사가 요구된다. 따라서 방사율의 조정을 위한 식은 일반적인 마이크로스트립 기판에 제작된 평면 안테나에 비해 소형화된 안테나를 구성하는데 적용될 수 있다. 그리고 회로 시뮬레이션과 EM 시뮬레이션 사이에서 발생하는 방사율에 대한 편차는 수정된 식을 적용하면 부합된 결과를 얻을 수 있으므로 간단한 방사 구조의 설계시 간편하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.


    The equivalent circuit for the RLH-TL is proposed considering radiation effects due to the inclusion of a series capacitor and shunt inductor in a unit cell for the right/left-handed transmission line(RLH-TL). The design equations to realize a specific phase shift at a given frequency is also provided. The S-parameters for unit cells with N=1, 3, 5, and 10 are analyzed in various aspects based on the EM and circuit simulations especially for the purpose of controlling radiation along RLH-TL's. A modification formula for the radiation rate per unit cell is also proposed for good agreement between the EM and circuit simulation results.


  • 주제어

    Metamaterials .   Left-Handed Materials .   Negative Refractive Index .   Radiation Effect .   Transmission Line.  

  • 참고문헌 (8)

    1. Shau-Gang Mao, Shiou-Li Chen, and Chen-Wei Huang, "Effective electromagnetic parameters of novel distributed left-handed microstrip lines", IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 53, no. 1, pp. 1515-1521, 2005 
    2. Rubaiyat Islam, George V. Eleftheriades, "A planar metamaterial co-directional coupler that couples power backwards", IEEE MTT-S Digest, vol. 3, 2003 
    3. Rubaiyat Islam, George V. Eleftheriades, "Phase- agile branch-line couplers using metamaterial lines", IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol. 14, no. 7, Jul. 2004 
    4. Sungjoon Lim, Christophe Caloz, and Tatsuo Itoh, "Metamaterial-based electronically controlled transmission-line structure as a novel leaky-wave antenna with tunable radiation angle and beamwidth", IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. 53, no. 1, pp. 161-173, Jan. 2005 
    5. Christophe Caloz, Tatsuo Itoh, "A novel mixed conventional microstrip and composite right/left-handed backward-wave directional coupler with broadband and tight coupling characteristics", IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol. 14, no. 1, Jan. 2004 
    6. George V. Eleftheriades, Ashwin K. Iyer, and Peter C. Kremer, "Planar negative refractive index media using periodically L-C loaded transmission lines", IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 50, Issue 12, Dec. 2002 
    7. Robert E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, 2nd ed., Eagle-wood Cliffs, NJ, McGraw- Hill, 1992 
    8. Marco A. Antoniades, George V. Eleftheriades, "Compact linear lead/lag metamaterial phase shifters for broadband applications", Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 2, no. 1, pp. 103-106, 2003 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Tack-Gyu ; Lee, Bom-Son 2008. "Design of MTM Antennas using Equivalent Circuit Considering Radiation Loss" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. TC, 통신, 45(8): 1~7     

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