메타물질기반 위상 천이기를 활용한 빔포밍 안테나
중국 공군 공학 대학 (Air Force Engineering University, Xi’an) 에서는 메타물질 특성 기반의 위상 천이기를 제안하였으며, 이를 활용한 빔포밍 안테나를 설계 및 제작하여 검증하였다. 논문에서 제안하는 양과 음의 전파상수를 모두 가지는 기존의 CRLH (Composite Right/Left Handed) 전송선로의 협대역 특성의 단점을 극복하고자 FCID (Finger-Connected Interdigital Capacitor) CRLH 전송선로를 제안했다. 기존의 메타물질 CRLH 특성과 비교 했을 때, 광대역 특성을 확보 할 수 있다. 일반적인 마이크로스트립 전송선로와의 물리적 길이는 같지만, 제안하는 메타물질 단위셀 위상천이기의 개수를 조절하여 위상차이를 만들 수 있다는 장점을 제시하였다. 기존의 미앤더(Meander)라인 형태의 위상천이기나 스위칭을 통한 위상천이가 가지는 삽입손실이 차이 및 구성품의 복잡성이 있다는 단점을 극복한 연구사례 이며, 이를 활용하여 1-by-4 배열 안테나에 설계된 위상천이기를 결합하여 최종적인 특성을 확인 하였다. 제안된 연구는 전자파 파장을 메타물질을 통해 물리적 길이의 한계를 극복할 수 있다는 점에서 전송선로, 필터, 안테나 등의 응용분야에서 활용 될 것으로 기대된다.
출처: B. -F. Zong, H. -Y. Zeng, F. Wu, G. -M. Wang and L. Geng, "Wide-Angle Frequency-Scanning Array Antenna Using Dual-Layer Finger Connected Interdigital Capacitor Based CRLH Unit Cell," IEEE Access, vol. 9, pp. 35957-35967, 2021.
[담당자: 이창형(antman@kimm.re.kr, 7666)]