표제지
요약
Abstract
목차
제1장 서론 12
제2장 이론적 배경 14
2.1. 통신 시스템 및 필터 이론 14
2.1.1. 통신 시스템 개요 14
2.1.2. 필터 개요 15
2.2. 사각형 도파관 이론 17
2.2.1. 사각형 도파관 개요 17
2.2.2. 사각형 도파관의 구조적 특징 17
2.2.3. 사각형 도파관 내의 전파 특성 18
2.3. 리지 도파관 이론 21
2.3.1. 리지 도파관의 개요 21
2.3.2. 리지 도파관에서 임피던스 특성 22
2.4. 임피던스 정합 이론 24
2.4.1. 임피던스 정합의 개요 24
2.4.2. λ /4 변환기 정합 24
2.5. 메타 물질의 이론 25
2.5.1. 메타 물질의 개요 25
2.5.2. 굴절률 27
2.6. 메타 물질로 채워진 도파관 29
2.6.1. 메타 물질로 채워진 도파관 개요 29
제3장 MNG 메타 물질을 이용한 소형 도파관 설계 및 구현 33
3.1. MNG 메타 물질을 이용한 소형 도파관 필터 설계 35
3.1.1. MNG 물질이 삽입된 소형 도파관 필터 설계 35
3.2. MNG 메타 물질을 이용한 소형 도파관 필터 구현 51
3.2.1. MNG 메타 물질인 SRR 구현 51
3.2.2. MNG가 삽입된 소형 도파관 필터 구현 52
제4장 제안된 소형 도파관 필터의 성능 측정 및 분석 55
4.1. 측정 장비 구성 55
4.1.1. 필터의 성능 측정 형상 55
4.2. MNG 물질이 삽입된 소형 도파관 필터의 성능 측정 및 분석 56
4.2.1. 필터의 성능 측정 56
4.2.2. MNG 물질을 이용한 소형 도파관 필터의 성능 비교 분석 59
제5장 결론 61
참고문헌 63
표 2.1. 표준 직사각형 도파관의 사양 18
표 2.2. 표준 더블 리지 사각형 도파관의 사양 21
표 3.1. 도파관 필터의 목표 사양 35
표 3.2. 각 부분별 도파관의 임피던스 및 길이 44
표 3.3. MNG 물질을 이용한 소형 도파관 필터의 시뮬레이션 결과 51
표 3.4. 제안한 소형 도파관 필터의 도파관 크기 요약 53
표 4.1. MNG 물질을 이용한 소형 도파관 필터의 측정 결과 요약 59
표 4.2. MNG 물질을 이용한 소형 도파관 필터의 시뮬레이션 및 측정 결과 비교 요약 60
그림 2.1. 무선 통신 시스템 블록도 14
그림 2.2. 필터의 종류 15
그림 2.3. 대역 통과 필터의 대역폭 정의 16
그림 2.4. 직사각형 도파관 17
그림 2.5. 여러 모드에 대한 전계 분포 20
그림 2.6. 더블 리지 도파관 구조의 물리적 파라미터 21
그림 2.7. 더블 리지 도파관의 전계와 자계 분포 및 전류 흐름 23
그림 2.8. λ /4 임피던스 변환기 24
그림 2.9. 물질 상수의 부호에 의한 물질과 물리적 구조 분류 26
그림 2.10. 부호 조합에 의한 물질 분류 및 전파 특성 28
그림 2.11. 일반 직사각형 도파관에 대한 전파 형태 29
그림 2.12. MNG 물질이 도파관 내 삽입된 경우 전파 형태 30
그림 2.13. 일축 MNG 메타 물질로 채워진 직사각 도파관 실험 31
그림 2.14. CSRR를 이용한 대역통과 필터 32
그림 3.1. 소형 도파관 필터의 설계 순서도 34
그림 3.2. 가상 도파관에서 SRR과 구조 36
그림 3.3. 가상 도파관에서 SRR 갭(g) 각도에 따른 시뮬레이션 결과 37
그림 3.4. 가상 도파관에서 SRR의 방향 및 거리에 따른 시뮬레이션 결과 38
그림 3.5. 정사각형 도파관의 시뮬레이션 결과 39
그림 3.6. 정사각형 더블 리지 도파관의 시뮬레이션 결과 40
그림 3.7. MNG 메타 물질을 삽입한 도파관에서 SRR 간격 S 조정 41
그림 3.8. 도파관내 SRR의 간격 S 조정에 따른 시뮬레이션 결과 41
그림 3.9. 더블 리지 직사각형 급전부 도파관 시뮬레이션 결과 42
그림 3.10. 각 부분별의 임피던스 계산 43
그림 3.11. 변환기 임피던스에 따른 d 크기 결정 계산 44
그림 3.12. 임피던스 정합 설계 45
그림 3.13. 임피던스 정합된 도파관의 내부 구조 45
그림 3.14. 임피던스 정합 시뮬레이션 결과 46
그림 3.15. 통합된 MNG를 이용한 소형 도파관 필터 구조 46
그림 3.16. 통합된 MNG를 이용한 소형 도파관 필터의 내부 구조 47
그림 3.17. MNG를 이용한 소형 도파관 필터의 튜닝 봉 구조 47
그림 3.18. 시뮬레이션에 의한 튜닝 봉 삽입 모습 48
그림 3.19. 삽입된 튜닝 봉 L 길이에 따른 시뮬레이션 결과 49
그림 3.20. MNG 물질을 이용한 소형 도파관 필터의 시뮬레이션 결과 50
그림 3.21. MNG 메타 물질인 SRR된 PCB 레이아웃 51
그림 3.22. MNG 메타 물질인 SRR된 PCB 기판 실물 52
그림 3.23. 제안한 소형 도파관 필터의 전체 도면 52
그림 3.24. 소형 도파관 필터의 도파관 단면도 53
그림 3.25. MNG 메타 물질을 이용하여 제작한 소형 도파관 필터의 내부 모습 54
그림 3.26. 조립된 MNG 메타 물질을 이용한 소형 도파관 필터 모습 54
그림 4.1. 소형 도파관 필터의 성능 측정 구성 56
그림 4.2. MNG 물질을 이용한 소형 도파관 필터의 성능 측정 모습 56
그림 4.3. 소형 도파관 필터의 주파수 가변 성능 측정 결과 57
그림 4.4. MNG 물질을 이용한 소형 도파관 필터의 측정 결과 58
그림 4.5. MNG 물질을 삽입한 소형 도파관 필터에 대한 시뮬레이션 및 측정 결과 비교 60