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KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research)용 Reflectometry를 위한 메타전자파 구조 광대역 대역 통과 여파기 설계
Design of Ultra Wide Bandpass Filter by Metamaterial for KSTAR Reflectometry

이종민    (숭실대학교 정보통신공학부   ); 심우석    (숭실대학교 정보통신공학부   ); 서철헌    (숭실대학교 정보통신공학부  );
  • 초록

    본 논문에서는 차세대 초전도 핵융합 연구장치의 상태 진단 및 점검을 위한 마이크로파 진단 시스템에 적용하기 위한 광대역 대역 통과 여파기를 설계하였다. 광대역 특성 및 낮은 손실과 높은 스컷 특성을 위해 메타 전자파 구조를 적용하였다. 제안된 광대역 대역 통과 여파기는 한국형 핵융합 원자로의 마이크로파 진단 시스템 내에서 전압제어 발진기의 출력 단에 적용되어 전압제어 발진기에서 발생되는 고조파 성분들을 제거하여 시스템의 선형성을 개선하는 역학을 한다. 광대역 대역 통과 여파기는 18-28 GHz의 대역을 통과 시키고 그 외 대역에서 .20 dB 이하의 저지 특성을 갖도록 설계하였다. 메타 전자파 구조 특성 확인을 위해 위상의 분산도를 확인하였으며 통과 대역의 하측 대역에서 LH 특성을 갖으며 그 외 대역에서는 RH 특성을 보이도록 설계하였다. 제안된 광대역 대역 통과 여파기의 군지연 (Group Delay)의 경우 0.5 nS 이하로 매우 우수한 특성을 보였다.


    In this article, we designed a wide bandpass filter in order to apply microwave reflectometry for KSTAR. The proposed wide bandpass filter consists of a metamaterial structure which is to get a wide band, a lower insertion loss, and a high skirt. This is applied to VCO's output to enhance the linearity. A pass band is 18-28 GHz and the out of pass band is stopped over 20 dB. To confirm of the metamaterial, we suggest a dispersion diagram. The proposed filter in lower band and upper band of pass band is respectively a left handed and right handed characteristics. A group delay is below 0.5 ns.


  • 주제어

    Ultra wide band .   band pass filter .   metamaterial .   dispersion diagram .   group delay.  

  • 참고문헌 (4)

    1. V. G. Veselago, "The electrodynamics of substances with simul-taneously negative values of $\epsilon$ and $\mu$," Sov. Phys.-Usp., vol. 10, pp.509-514, 1968. 
    2. J. B. Pendry, "Negative refraction makes perfect lens," Phys. Rev. Lett., vol. 85, pp. 3966-3969, 2000. 
    3. D. M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd ed. Wiley, 427, 2005. 
    4. A. Ali, and Z. Hu, "Metamaterial Resonator Based Wave Propagation Notch for Ultrawideband Filter Applications," IEEE ants. and wireless propagations. Lett., vol. 7, pp.210-212, 2007. 

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