Electromagnetic Metamaterials Transmission Line Theory and Microwave Applications

Electromagnetic Metamaterials: Transmission Line Theory and Microwave Applications Chap. 5 Guided-Wave Applications 5. 1 – 5. 2

5. 1. 3 Passive Component Examples 10 - Quadrature Hybrid(QH): branch line hybrid � Dual-band quadrature hybrid 는 -90° RH TL 을 주파수 f 1 및 f 2 에서 각각 -90° 와 -270° 위상 변이 를 나타내는 CRLH TL 로 바꿈으로써 구현 가능.

- DB LH-SMT/RH microstrip QH prototype operating at f 1 = 0. 93 GHz, f 2 = 1. 78 GHz (GSM) 11

- Wilkinson Power Divider (WPD) � PRH TL 을 아래의 위상을 갖는 CRLH TL 로 바꾸고 L, C 값 구함 13

- DB LH-SMT/RH microstrip WPD prototype operating at f 1 = 1. 0 GHz, f 2 = 3. 1 GHz 14

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5. 1. 4 Nonlinear Component Example 16 - Quadrature Subharmonically Pumped Mixer � Quadrature Subharmonically Pumped Mixer = two CRLH WPD + CRLH ± 45° DB phase advance/delay TL + two subharmonically pumped mixers (each containing two dual pass/dual stop band shunt terminations) : 총 7 개의 CRLH DB component 사용

17 � DB SHPM anti-parallel diode 가 fundamental mixing product 및 odd harmonic 을 모두 억제

18 � 인가된 전압 � 전류 i 는 : odd 성분 � antiparallel diode loop 내의 전류 ic 는 : fundamental 및 even 성분

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5. 2 Enhanced-Bandwidth Components (EB components) 20 � DB components vs. EB components ? Only CRLH TL: DB components Conventional PRH TL + CRLH TL: EB components 5. 2. 1 Principle of Bandwidth Enhancement � 주파수 ωs 에서의 위상 변이가 φ1, s, φ2, s 인 PRH TL 두 세트가 있을 때 둘 중 하나를 CRLH TL 로 바꿈 으로써 최대의 대역폭을 가질 수 있다. � 길이 l 인 PRH TL 의 위상 변이는 � 주파수 ωs 에서 단위 셀 N 개로 이루어진 CRLH TL 의 위상 변이는

5. 2. 2 Rat-Race Coupler Example 24 � Σ port(1) 가 input 인 경우 port 2, 3 으로 전력이 in-phase 로 분배, port 4 는 isolated. � Δ port(4) 가 input 인 경우 port 2, 3 으로 나가는 전력은 out-of-phase 로 분배, port 1 은 isolated.

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