KR100700670B1 - Microstrip Split Ring Resonator - Google Patents

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KR100700670B1 KR1020050067346A KR20050067346A KR100700670B1 KR 100700670 B1 KR100700670 B1 KR 100700670B1 KR 1020050067346 A KR1020050067346 A KR 1020050067346A KR 20050067346 A KR20050067346 A KR 20050067346A KR 100700670 B1 KR100700670 B1 KR 100700670B1
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광운대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기의 신규한 구조에 의한 신호라인의 갭과 슬릿에 의하여 커플링 세기를 증가시켜 공진기의 품질, 선택도, 크기를 향상시킨 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기에 관한 것이다.The present invention relates to a microstrip split ring resonator which improves the quality, selectivity and size of the resonator by increasing the coupling strength due to the gap and slit of the signal line due to the novel structure of the microstrip split ring resonator.

본 발명은 스플릿 링 공진기에서 마이크로 스트립 신호라인의 길이를 연장하는 개방형 슬릿과 마이크로 스트립 신호라인 사이의 내부 갭을 형성한 콤팩트한 공진기 구조와, 개방형 슬릿에 따른 캐패시턴스와 내부 갭에 따른 분포 캐패시턴스에 의한 등가 정정용량을 극대화한 것이다.The present invention provides a compact resonator structure that forms an internal gap between an open slit and a microstrip signal line extending a length of a microstrip signal line in a split ring resonator, and a capacitance due to an open slit and a distribution capacitance according to an internal gap. Equivalent correction capacity is maximized.

H로 굽은 제 1 또는 제 2 마이크로 스트립 신호라인에 의한 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿과 제 2 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿에 의한 캐패시턴스 및 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인과 제 2 마이크로 스트립 신호라인 사이의 내부 갭에 의한 분포 캐패시턴스를 포함하고 상기 캐패시턴스와 분포 캐패시턴스에 의해서 등가 정전용량을 극대화하여 공진기의 크기를 최소화한다.Capacitance by the open slit of the first microstrip signal line by the first or second microstrip signal line bent by H and by the open slit of the second microstrip signal line and the first and second microstrip signal lines Including the distribution capacitance due to the internal gap between the lines and by maximizing the equivalent capacitance by the capacitance and the distribution capacitance to minimize the size of the resonator.

따라서, 본 발명은 스플릿 공진기의 신규한 구조에 의하여 캐패시턴스와, 분포 캐패시턴스의 등가 정정용량을 크게 함으로써, 커플링 효율을 향상시켜 공진기의 품질과 선택도를 향상시킨 초소형 마이크로스트립 스플릿 링 공진기를 제공하는 효과가 있으며, 아울러, 마이크로파 및 밀리미터파 회로에서 필터, 듀플렉스, 오실레이터, 믹서 등에 응용되는 효과가 있다.Accordingly, the present invention provides an ultra-small microstrip split ring resonator having improved coupling efficiency by improving the capacitance and the equivalent capacitance of distributed capacitance by the novel structure of the split resonator, thereby improving the quality and selectivity of the resonator. In addition, it is effective in filters, duplexes, oscillators, mixers, and the like in microwave and millimeter wave circuits.

공진기, 타원함수 필터, 커플링 계수, 감쇄 극점, 전달 영점, 스플릿 링 공진기, 대역통과 필터, 마이크로 스트립 Resonator, elliptic function filter, coupling coefficient, attenuation pole, transfer zero, split ring resonator, bandpass filter, microstrip

Description

마이크로 스트립 스플릿 링 공진기 {Microstrip Split Ring Resonator}Microstrip Split Ring Resonator

도 1은 종래의 개방 루프 공진기 구조도1 is a structural diagram of a conventional open loop resonator

도 2는 종래의 스플릿 링 공진기의 구조도2 is a structural diagram of a conventional split ring resonator

도 3은 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기 구조도3 is a structural diagram of a micro strip split ring resonator according to the present invention;

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기 등가회로도Figures 4a to 4c is an equivalent circuit diagram of a micro strip split ring resonator according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터 구조도5 is an elliptic function four-stage bandpass filter structure diagram using a microstrip split ring resonator according to the present invention

도 6은 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터 그래프6 is an elliptic function four-stage bandpass filter graph using a microstrip split ring resonator according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 3단 대역통과 필터 구조도7 is an elliptic function three-stage bandpass filter structure using a microstrip split ring resonator according to the present invention

도 8은 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 3단 대역통과 필터 그래프8 is an elliptic function three-stage bandpass filter graph using a microstrip split ring resonator according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터 구조도9 is an elliptic function four-stage bandpass filter structure diagram using a split ring resonator according to the present invention

도 10은 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터 그래프10 is an elliptic function four-stage bandpass filter graph using a split ring resonator according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 3단 대역통과 필터 구조도11 is an elliptic function three-stage bandpass filter structure diagram using a split ring resonator according to the present invention

도 12는 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 3단 대역 통과 필터 그래프12 is an elliptic function three stage band pass filter graph using a split ring resonator according to the present invention.

* 도면의 주요 부분의 부호의 설명 *Explanation of symbols of the main parts of the drawings

10 : 마이크로 스트립 신호라인10: microstrip signal line

11, 13 : 제 1 마이크로 스트립 신호라인11, 13: first micro strip signal line

12, 14 : 제 2 마이크로 스트립 신호라인12, 14: second micro strip signal line

20 : 마이크로 스트립 커플링 슬릿20: micro strip coupling slit

21 : 제 1 마이크로 스트립 커플링 슬릿21: first micro strip coupling slit

22 : 제 2 마이크로 스트립 커플링 슬릿22: second microstrip coupling slit

30, 31 : 내부 갭 32 : 내부공간30, 31: internal gap 32: internal space

40 : 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿40: open slit of the first microstrip signal line

41 : 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 폐쇄형 슬릿41: closed slit of the first microstrip signal line

50 : 제 2 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿50: open slit of second microstrip signal line

60, 70, 80, 90 : 제 1 간격 61, 71, 81, 91 : 제 2 간격60, 70, 80, 90: first interval 61, 71, 81, 91: second interval

62, 82 : 제 3 간격 100, 500, 800, 1200 : 제 1 공진기62, 82: third interval 100, 500, 800, 1200: first resonator

110, 510, 810, 1210 : 입력선로110, 510, 810, 1210: input line

200, 600, 900, 1300 : 제 2 공진기200, 600, 900, 1300: second resonator

300, 700, 1000,1400 : 제 3 공진기300, 700, 1000, 1400: third resonator

400, 1100 : 제 4 공진기 410, 710, 1110, 1410 : 출력선로400, 1100: fourth resonator 410, 710, 1110, 1410: output line

본 발명은 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기(Split Ring Resonator)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기의 신규한 구조에 의한 신호라인의 갭과 슬릿에 의하여 커플링 세기를 증가시켜 공진기의 품질, 선택도, 크기를 향상시킨 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기에 관한 것이다.The present invention relates to a microstrip split ring resonator, and more particularly, to increase the coupling strength by the gap and slit of the signal line due to the novel structure of the microstrip split ring resonator. A microstrip split ring resonator with improved selectivity and size.

도 1은 종래의 개방형 루프 공진기 구조도로서, 상기 개방형 루프 공진기는 마이크로 스트립 신호라인(10)의 어느 한 변이 마이크로 스트립 커플링 슬릿(20)으로 형성되어 사각형으로 굽은 구조이고, 도 2는 종래의 스플릿 링 공진기 구조도로서, 상기 스플릿 링 공진기는 제 1 마이크로 스트립 커플링 슬릿(21)이 형성되어 사각형으로 굽은 구조인 제 1 마이크로 스트립 신호라인(11) 내부에 동일한 구조의 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)를 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 커플링 슬릿(21, 22)의 방향이 서로 반대가 되게 삽입하고 삽임함에 있어서, 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인(11, 12) 사이에 내부 갭(30)이 형성된 구조이다.1 is a schematic diagram of a conventional open loop resonator, wherein the open loop resonator is a structure in which one side of the microstrip signal line 10 is formed of a microstrip coupling slit 20 and bent in a square shape, and FIG. As the ring resonator structure diagram, the split ring resonator has a second microstrip signal line 12 having the same structure inside the first microstrip signal line 11 having a first micro strip coupling slit 21 formed in a rectangular curved structure. ) Inserting and inserting the first and second micro strip coupling slits 21 and 22 in opposite directions to each other, the internal gap between the first and second micro strip signal lines 11 and 12. 30) is formed.

이와 같이 상기 공진기들은 내부 갭(30)에 의하여 커플링 효율을 결정하며, 내부 갭(30)의 사이즈가 작으면 커플링 효과가 크게 되고, 갭의 사이즈를 크게 하면 커플링 효과도 줄어든다. 따라서, 상기 커플링 구조는 내부 갭(30)의 사이즈를 줄이는데 있어서 공정상의 제한이 있음으로 공진기의 품질과 선택도를 향상시키기 어려운 문제점이 있었다.As described above, the resonators determine the coupling efficiency by the inner gap 30. When the size of the inner gap 30 is small, the coupling effect is increased, and when the size of the gap is increased, the coupling effect is also reduced. Therefore, the coupling structure has a problem in that it is difficult to improve the quality and selectivity of the resonator because there is a process limitation in reducing the size of the inner gap 30.

또 다른 종래의 공진기로서, 마이크로 스트립을 이용한 헤어핀 공진기(Hairpin Resonator)가 있는 바, 상기 헤어핀 공진기는 유전체 공진기(DR)에 비해서 손실이 적고 집중소자 캐패시터를 갖는 구조에 비해 보다 높은 주파수 영역에서 사용될 수 있으며 병렬결합선로의 길이를 조절(trimming)하여 주파수를 튜닝할 수 있고, 평면구조이기 때문에 MIC(Microwave Integrated Circuit) 및 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) 구현이 용이한 공진기가 있었다.As another conventional resonator, there is a hairpin resonator using a micro strip, and the hairpin resonator has a low loss compared to the dielectric resonator DR and can be used in a higher frequency region compared to a structure having a lumped element capacitor. In addition, because the length of the parallel coupling line (trimming) can be tuned and the frequency can be tuned, and because of the planar structure, there was a resonator that can easily implement MIC (Microwave Integrated Circuit) and MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit).

종래의 상기 헤어핀 공진기는 커플링의 세기(Coupling Strength)를 증가시키기에 이미 한계에 도래하였고, 차선책으로 기판(Substrate)의 물성을 조절하는 식의 기술이 있었으나 근본적인 커필링의 세기의 증가 없이는 위성과 같은 높은 주파수로의 이용이 용이하지 못함으로 인하여 고가의 제품으로 양산되는 불가피한 문제점이 있었다.Conventional hairpin resonator has reached the limit to increase the coupling strength (Coupling Strength), and there was a technique of controlling the properties of the substrate (Substrate) as a workaround, but without the increase in the strength of the fundamental cupping Due to the inability to use the same high frequency, there was an inevitable problem of mass production of expensive products.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 근본적인 공진기의 커플링 세기를 증가시키고 품질, 선택도, 크기를 향상시킨 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a microstrip split ring resonator with increased coupling strength and improved quality, selectivity, and size of a fundamental resonator.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기는 일 측단부에 제 1 개방형 슬릿부와, 다른 측단부에는 폐쇄형 슬릿부을 형성한 H자형의 제 1 마이크로 스트립 신호라인과, 상기 H자형의 제 1 마이크로 스트립 신호라인과 일정한 내부 갭을 갖으며 H자형의 굽은 형상을 따라 형성된 H자형의 제 2 마이크로 스트립 신호라인 및 상기 H자형의 제 2 마이크로 스트립 신호라인에는 제 1 개방형 슬릿부와 반대되는 방향으로 제 2 개방형 슬릿부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 특징에 의하면 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인과 제 2 마이크로 스트립 신호라인은 제 1 및 제 2 개방형 슬릿부 또는 내부 갭에 의하여 커플링 세기가 증가되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 특징에 의하면 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인과 제 2 마이크로 스트립 신호라인의 제 1 및 제 2 개방형 슬릿부에 의한 캐패시턴스 및 내부 갭에 의한 분포 캐패시턴스에 의해서 등가 정전용량이 극대화되는 것을 특징으로 한다.
The microstrip split ring resonator according to an embodiment of the present invention for achieving the above object and the H-shaped first microstrip signal line formed with a first open slit portion at one side end, and a closed slit portion at the other side end; A first open type H-shaped second micro strip signal line having a constant internal gap with the H-shaped first micro strip signal line and formed along an H-shaped bent shape and the second H-shaped micro strip signal line; A second open slit portion is formed in a direction opposite to the slit portion.
According to an embodiment of the present invention, the first micro strip signal line and the second micro strip signal line are characterized in that the coupling strength is increased by the first and second open slit portions or the internal gap.
According to an embodiment of the present invention, the equivalent capacitance is maximized by the capacitance by the first and second open slit portions of the first and second micro strip signal lines and the distribution capacitance by the internal gap. It is characterized by.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기 구조도로서, 상기 스플릿 링 공진기는 신호라인을 굽은 구조(Meander Line Structure)로 형성한 것이다. 즉, 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿(40)을 형성하고 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿(40)의 다른 측면에 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 폐쇄형 슬릿(41)이 형성되도록 H자 형태로 굽은 제 1 마이크로 스트립 신호라인(13)과, 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인(13) 내부에 제 1 마이크로 스트립 신호라인(13)을 기준으로 일정비율 축소하여 내부 갭(31)과 내부 공간(32)이 형성되고, 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿(40)과 반대되는 방향에 제 2 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿(50)이 형성되도록 H자로 굽 은 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)으로 이루어진다.3 is a structural diagram of a micro strip split ring resonator according to the present invention, wherein the split ring resonator has a meander line structure. That is, the open slit 40 of the first micro strip signal line is formed and the closed slit 41 of the first micro strip signal line is formed on the other side of the open slit 40 of the first micro strip signal line. The first micro strip signal line 13 bent in an H shape and the internal gap 31 are reduced by a predetermined ratio based on the first micro strip signal line 13 in the first micro strip signal line 13. A second microstrip bent in H so that an internal space 32 is formed and an open slit 50 of the second microstrip signal line is formed in a direction opposite to the open slit 40 of the first microstrip signal line. It consists of a signal line 12.

본 발명 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 설명하기 위하여 우선, 도 2 또는 도 4a 내지 도 4c와 함께 종래의 스플릿 링 공진기를 설명하면 제 1 마이크로 스트립 신호라인(11)과 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)은 도 4b 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 R, L, C 등가회로로 표시되는 바, 입력선로상의 신호의 인가는 제 1 마이크로 스트립 신호라인(11)의 신호전원으로 나타나고 상기 등가 신호전압원은 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)으로 여기 되며, 이때 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)도 제 1 마이크로 스트립 신호라인(11)에 대해 등가 신호 전압원으로 나타난다. 이에 도 4b에 도시된 바와 같이 제 1 마이크로 스트립 신호라인(11)과 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12) 상의 두 개의 등가신호 전압원을 모두 고려한 상기 공진기의 총 등가신호 전압원은 다음과 같은 페러데이 법칙(faraday's law)으로 나타난다.First, in order to describe the microstrip split ring resonator, a conventional split ring resonator will be described with reference to FIGS. 2 or 4A to 4C. The first microstrip signal line 11 and the second microstrip signal line 12 will be described. 4B to 4C are represented by R, L and C equivalent circuits, the application of the signal on the input line is represented by the signal power of the first microstrip signal line 11 and the equivalent signal voltage source is It is excited by two microstrip signal lines 12, where the second microstrip signal line 12 also appears as an equivalent signal voltage source relative to the first microstrip signal line 11. Accordingly, as shown in FIG. 4B, the total equivalent signal voltage source of the resonator considering both equivalent signal voltage sources on the first microstrip signal line 11 and the second microstrip signal line 12 is represented by the following Faraday law. faraday's law).

V = -jωμ0AHi V = -jωμ 0 AH i

V : 유도전압원(Induced Voltage)V: Induced Voltage Source

ω : 각주파수(radial frequency)ω: radial frequency

Hi : 투과 자기력(incident magnetic field)H i : Incident magnetic field

A : 루프의 면적(loop area)A: loop area

μ0 : 자유공간의 투자율(free-space permeability)μ 0 : free-space permeability

따라서, 도 4a 또는 도 4b에 도시된 바와 같이 제 2 마이크로 스트립 신호라 인(12)의 A는 등가신호 전압원 V o 으로 모델화되고 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)의 B는 등가신호 전압원 V i 로 모델화된다. 또한 심볼 R' L' 는 각각 분포저항(distributed resistance )과 분포 인덕턴스(distributed inductance)이고, C slit 는 슬릿에 대한 정전용량(capacitance of the slits)이며, C'는 두 개의 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인(11, 12) 사이의 내부 갭(30)의 분포커패시턴스(the distributed capacitance of the gap)이다.Thus, as shown in FIG. 4A or 4B, A of the second microstrip signal line 12 is modeled as an equivalent signal voltage source V o and B of the second microstrip signal line 12 is an equivalent signal voltage source V i. Is modeled as: In addition, symbols R ' and L' are distributed resistance and distributed inductance, C slit is capacitance of the slits, and C ' is the first and second two. The distributed capacitance of the internal gap 30 between the micro strip signal lines 11 and 12.

입력 피드라인(feed line)선로로 입력된 주파수 신호는 제 1 마이크로 스트립 신호라인(12)에서 내부 갭(30)을 통해 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)으로 흐르게 된다. 이때 제 1 마이크로 스트립 신호라인(11)과 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)은 그 위치에 따라서 등가전압원의 값이 상대적으로 차이를 갖는다. 즉, 도 4a에 도시된 바와 같이 신호라인의 슬릿방향으로 갈수록 최소값을 가지며 반대로 중앙점인 A와 B에서 최대값을 가진다.The frequency signal input to the input feed line line flows from the first micro strip signal line 12 to the second micro strip signal line 12 through the internal gap 30. At this time, the value of the equivalent voltage source is relatively different between the first microstrip signal line 11 and the second microstrip signal line 12 according to their positions. That is, as shown in FIG. 4A, the minimum value increases toward the slit direction of the signal line, and the maximum value occurs at the center points A and B, respectively.

등가회로도인 도 4b를 보다 간략화한 도 4c는 상기 도 4b 등가회로도의 슬릿을 통한 등가정전용량이 내부 갭(30)의 등가정전용량보다 상대적으로 작은 값을 갖기 때문에 이를 생략하여 도시한 것이다. 따라서 도 4c에 도시된 RLC 직렬 탱크 회로(serial tank circuit)로써 간략화 시킬 수가 있다.4C, which is a simplified circuit diagram of FIG. 4B, is omitted since the equivalent capacitance through the slit of the equivalent circuit diagram of FIG. 4B has a smaller value than the equivalent capacitance of the inner gap 30. Therefore, it can be simplified by the RLC serial tank circuit shown in Figure 4c.

한편, 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인(11, 12)이 배치가 서로 대칭적이기 때문에 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1 마이크로 스트립 신호라인(11)의 윗부분이 음의 전하의 값을 갖으면 제 2 마이크로 스트립 신호라인(12)의 윗부분은 상대적으로 양의 유도전하를 갖는다. 이와 같은 현상은 상기 제 1 또는 제 2 마이크로 스트립 신호라인(11, 12)의 아랫부분에 대해서도 일치한다.On the other hand, since the arrangement of the first and second micro strip signal lines 11 and 12 is symmetrical with each other, as shown in FIG. 4A, the upper portion of the first micro strip signal line 11 has a negative charge value. The upper portion of the second microstrip signal line 12 has a relatively positive induced charge. This phenomenon is consistent with the lower part of the first or second microstrip signal lines 11 and 12.

그러므로 이와 같은 등가회로도를 근간으로 상기의 공진기의 공진주파수는 다음과 같은 공식으로 간략화 된다. Therefore, based on the equivalent circuit diagram, the resonant frequency of the resonator is simplified by the following formula.

ω 0 =sqrt(2/pLCpul) ω 0 = sqrt (2 / pLC pul )

ω 0 : 공진주파수(resonance frequency) ω 0 : resonance frequency

C pu l : 내부 갭에 대한 단위길이당 정전용량 C pu l : capacitance per unit length for internal gap

L : 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인 전체에 대한 총 인덕턴스 (total inductance)L: Total inductance for the entire first and second microstrip signal lines

r0 : 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인 사이의 평균반지름r 0 : average radius between the first and second microstrip signal lines

결과적으로 본 발명 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기는 상기 도 4a 내지 도 4c의 신호흐름과 거의 동일하지만 도 2의 공진기 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인의 구조를 도 3에 도시된 바와 같이 H형태로 굽어 제작함으로써, 제 1 또는 제 2 마이크로 신호라인(13, 14)에 의한 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿(40)과, 제 2 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿(50)에 의한 캐패시턴스 및 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인(13)과 제 2 마이크로 스트립 신호라인(14) 사이의 내부 갭(31)에 의한 분포 캐패시턴스를 포함하고 상기 캐패시턴스와, 분포 캐패시턴스에 의해서 등가 정전용량을 극대화하여 전체 크기 면에서 훨씬 작은 형태로 구현한 것이다.As a result, the microstrip split ring resonator of the present invention is almost the same as the signal flow of FIGS. 4A to 4C, but the structure of the first and second microstrip signal lines of FIG. 2 is bent in H shape as shown in FIG. By fabrication, the open slit 40 of the first microstrip signal line by the first or second micro signal lines 13 and 14 and the capacitance by the open slit 50 of the second microstrip signal line and the first Including the distribution capacitance by the internal gap 31 between the one microstrip signal line 13 and the second microstrip signal line 14, the capacitance and the distribution capacitance maximize the equivalent capacitance in terms of overall size. It is a much smaller form.

따라서, 본 발명 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기는 제 1 마이크로 스트립 신호라인(13)과, 제 2 마이크로 스트립 신호라인(14) 사이의 내부 갭(31) 또는 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인의 슬릿(40, 41)의 커필링 세기의 증가로 인하여 본 발명 공진기의 공진주파수는 저주파로의 이동이 매우 크고 동일한 중심주파수로의 설계 시에 공진기의 크기를 획기적으로 줄이는 작용을 한다.Accordingly, the present invention microstrip split ring resonator has an internal gap 31 between the first microstrip signal line 13 and the second microstrip signal line 14 or the slits of the first and second microstrip signal lines ( Due to the increase in the filling strength of 40 and 41), the resonant frequency of the resonator of the present invention has a very large low-frequency shift and greatly reduces the size of the resonator when designing the same center frequency.

또한, 본 발명 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기는 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인(13, 14) 각각의 두께를 0.48㎜로 하고, 제 1 및 제 2 마이크로 스트립 신호라인(13, 14) 사이의 내부 갭(31)을 0.2㎜m로 하고, 제 2 마이크로 스트립 신호라인(14) 내부의 세로 방향 내부 공간(32)의 가로 길이를 0.5㎜로 하고, 제 2 마이크로 스트립 신호라인(14) 내부의 가로 방향 내부 공간(32)의 세로 길이를 0.56㎜로 제작하는 것이 가장 바람직하다.In addition, the present invention microstrip split ring resonator has a thickness of 0.48 mm in each of the first and second microstrip signal lines 13 and 14, and the interior between the first and second microstrip signal lines 13 and 14. The gap 31 is set to 0.2 mm, the length of the longitudinal internal space 32 inside the second micro strip signal line 14 is 0.5 mm, and the width inside the second micro strip signal line 14. Most preferably, the longitudinal length of the directional internal space 32 is 0.56 mm.

도 5는 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터 구조도로서, 상기 4단 대역통과 필터 구조도는 상기 도 3의 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기가 4개 모여 통과대역 필터를 구현한 것으로 상기 4개의 공진기를 편의상 제 1 공진기(100), 제 2 공진기(200), 제 3 공진기(300), 제 4 공진기(400)라 칭한다. 상기 4개의 공진기(100, 200, 300, 400)를 배열하여 제작된 본 발명 필터는 상기 제 1 공진기(100) 또는 제 2 공진기(200)에 형성된 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 개방형 슬릿(40)을 서로 마주하고 상기 제 1 공진기(100)와 제 2 공진기(200)를 제 1 간격(60) 정도 이격시켜 배열한다.5 is an elliptic function four-stage bandpass filter structure diagram using a microstrip split ring resonator according to the present invention, wherein the four-stage bandpass filter structure diagram shows four microstrip split ring resonators of FIG. For example, the four resonators are referred to as a first resonator 100, a second resonator 200, a third resonator 300, and a fourth resonator 400 for convenience. The filter of the present invention manufactured by arranging the four resonators 100, 200, 300, and 400 includes an open slit 40 of a first microstrip signal line formed in the first resonator 100 or the second resonator 200. Are arranged facing each other and spaced apart from the first resonator 100 and the second resonator 200 by a first interval 60.

이후, 상기 배열된 제 1 공진기(100)와 제 2 공진기(200) 하단에 제 2 간격 (61) 정도 이격시켜 제 3 공진기(300)와 제 4 공진기(400)를 배열한다. 또한 상기 제 3 공진기(300)와 제 4 공진기(400)를 배열함에 있어서, 제 3 공진기(300)와, 제 4 공진기(400)는 제 1 마이크로 스트립 신호라인의 폐쇄형 슬릿(41)을 서로 마주하고, 상기 제 3 공진기(300)와 제 4 공진기(400) 사이에 제 3 간격(62) 정도 이격시켜 배열함으로서 필터를 구성한다. 한편 상기 제 1 공진기(110)는 입력선로(110)가 되고 제 2 공진기(200)는 출력선로(210)가 된다.Thereafter, the third resonator 300 and the fourth resonator 400 are arranged to be spaced apart by a second interval 61 from the lower end of the arranged first resonator 100 and the second resonator 200. In addition, in arranging the third resonator 300 and the fourth resonator 400, the third resonator 300 and the fourth resonator 400 may connect the closed slits 41 of the first microstrip signal line to each other. On the other hand, the filter is configured by arranging the third resonator 300 and the fourth resonator 400 to be spaced apart by a third interval 62. Meanwhile, the first resonator 110 becomes the input line 110 and the second resonator 200 becomes the output line 210.

상기와 같이 배열한 필터는 각 공진기간의 커플링이 4 가지로 나뉜다. 첫 번째를 전기적인 커플링(Electric Coupling)이 있다. 이 경우의 커플링은 제 1 공진기(100)와 제 2 공진기(200) 사이의 발생되는 커플링이며, 이는 상기 설명한 바 있는 도 4a 내지 도 4c의 신호라인 중앙 A와 B의 등가 신호전압원은 상대적으로 전기력(Electric Field)이 크며, 반대로 슬릿(40)의 절단된 가장자리 부분은 자기력(Magnetic Field)이 크다. 따라서 전기력이 센 부분간의 커플링을 전기적인 커플링이라고 한다.The filters arranged as above are divided into four types of couplings in each resonance period. The first is Electrical Coupling. Coupling in this case is the coupling generated between the first resonator 100 and the second resonator 200, which is equivalent to the equivalent signal voltage source of the centers A and B of the signal lines of FIGS. 4A to 4C described above. As the electric field is large, the cut edge of the slit 40 has a large magnetic field. Therefore, the coupling between the sections where the electric force is strong is called electrical coupling.

다음으로, 자기적인 커플링(Magnetic Coupling)있는 바, 이는 전기적인 커플링과는 반대로 자기력이 센 부분간의 커플링이 일어난다. 따라서 이를 자기적인 커플링 구조라하며 제 3 공진기(300)와 제 4 공진기(400) 사이에 일어나는 커플링이다. 상기 전기적인 커플링, 자기적인 커플링 이외에 두 커플링은 제 1 혼합형 커플링(Mixed coupling I)과 제 2 혼합형 커플링(Mixed coupling II)라 하고 상기 제 1 혼합형 커플링은 제 1 공진기(100)와 제 3 공진기(300) 그리고 제 2 공진기(200)와 제 4 공진기(400) 사이의 커플링 구조이고, 상기 제 2 혼합형 커플링은 도 7에 도 시된 3단 구조에서 사용된다.Next, there is a magnetic coupling (coupling), which is a coupling between the magnetically strong parts as opposed to the electrical coupling. Therefore, this is called a magnetic coupling structure and is a coupling occurring between the third resonator 300 and the fourth resonator 400. In addition to the electrical coupling and the magnetic coupling, the two couplings may be referred to as a first mixed coupling I and a second mixed coupling II, and the first hybrid coupling may be referred to as a first resonator 100. ) And a third resonator 300 and a coupling structure between the second resonator 200 and the fourth resonator 400, and the second hybrid coupling is used in the three-stage structure shown in FIG. 7.

또한, 대각선 방향으로 제 1 공진기(100)와 제 4 공진기(400) 및 제 2 공진기(200)와 제 3 공진기(300) 사이의 교차되는 커플링의 량은 서로 상쇄되어 억제된다. 또한 이러한 각기 커플링의 량은 공진기간의 거리의 증가에 따라 감소되며, 이러한 거리의 값은 기존에 연구되어 왔던 타원함수 필터 이론(Elliptic Function Filter Theory)에 근거해 전자기 시뮬레이션(EM Simulation, IE3D ver. 10.03)을 통해 계산된다. 이러한 서로 다른 커플링간의 조화로 이 필터의 최종 출력값은 통과대역의 인근 주파수 대역에 폴(Transmission Pole or Attenuation Zero)을 형성하게 해주어 필터의 성능지표인 Q 값 (Quality Factor)를 향상시켜 준다. In addition, the amount of coupling intersecting between the first resonator 100, the fourth resonator 400, and the second resonator 200 and the third resonator 300 in a diagonal direction is canceled out and suppressed. In addition, the amount of each coupling decreases with increasing distance in the resonance period, and the value of this distance is based on the elliptic function filter theory, which has been studied previously. 10.03). This harmonization between these different couplings results in the final output of the filter, forming a transmission pole or attenuation zero in the adjacent frequency band of the passband, thus improving the quality factor of the filter.

상기 제 1 간격(60), 제 2 간격(61) 및 제 3 간격(62)은 필터 설계조건에 입각하여 계산한 것으로서, 제 1 간격(60)은 1.92㎜로 하고, 상기 제 2 간격(61)은 1.61㎜로 하고, 상기 제 3 간격(62)은 1.67㎜로 제작하는 것이 가장 바람직하다.The first interval 60, the second interval 61, and the third interval 62 are calculated based on the filter design conditions. The first interval 60 is 1.92 mm, and the second interval 61 is calculated. ) Is 1.61 mm, and the third gap 62 is most preferably manufactured at 1.67 mm.

따라서, 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터는 통과대역의 양쪽 인접 주파수대역에 감쇄 극점이 생성되어 필터의 선택도가 향상된다.Therefore, the elliptic function four-stage bandpass filter using the microstrip split ring resonator generates attenuation poles in both adjacent frequency bands of the passband, thereby improving the filter selectivity.

도 6은 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터 그래프로서, 우선 도시된 S11은 반사손실이고 S21은 삽입손실이며 이에 따른 상기 4단 대역통과 필터의 그래프는 1.95㎓의 중심주파수, 약 60㎒의 대역폭(Factional Bandwidth), 2.63dB 삽입손실, 반사손실은 26.10dB를 만족하도록 설계하고 그에 따른 측정값은 시뮬레이션 값보다 중심주파수가 다소 이동한 2.0㎓에서 삽입손실과 반사손실이 4.28dB, 13.0dB로 매우 흡사한 특성을 가진다. 또한, 통과대역의 양쪽의 인근 주파수대역(fo ± 81.5 ㎒)에서의 감쇄극점의 영향으로 스커트 특성(Skirt Characteristic)이 향상된다.FIG. 6 is an elliptic function four-stage bandpass filter graph using a microstrip split ring resonator according to the present invention. First, S11 is a reflection loss and S21 is an insertion loss. The center frequency of, the 60MHz bandwidth (Factional Bandwidth), 2.63dB insertion loss, the return loss is designed to satisfy 26.10dB, and the measured value is the insertion loss and reflection at 2.0 한 with the center frequency slightly shifted from the simulation value. The loss is very similar to 4.28dB and 13.0dB. In addition, the skirt characteristic is improved by the influence of the attenuation poles in both adjacent frequency bands (f o + 81.5 MHz) of the pass band.

도 7은 본 발명에 따른 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 3단 대역통과 필터 구조도로서, 상기 3단 대역통과 필터 구조도는 상기 도 3의 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기가 3개 모여 통과대역 필터를 구현한 상기 3개의 공진기를 편의상 제 1 공진기(500), 제 2 공진기(600), 제 3 공진기(700)라 칭한다. 상기 3개의 공진기(500, 600, 700)를 이용한 필터는 제 3 공진기(700)를 90도 회전시킨 후 제 2 간격(71) 정도 이격시켜 제 1 공진기(500)와 제 2 공진기(600)를 배열하고 상기 제 1 공진기(500)와 제 2 공진기(600)는 공진기에 형성된 마이크로 스트립 커플링 슬립 갭(40)의 개방된 측면을 제 1 간격(70)을 두고 서로 마주하도록 배열하여 필터를 구성하고, 상기 제 1 공진기(500)는 입력선로(510)가 되고 제 2 공진기(600)는 출력선로(610)가 되며, 4단 대역통과 필터와 달리 우측 고주파대역 방향의 인접 주파수 대역에 감쇄 극점이 생성되어 단지 한쪽의 차단 특성만이 향상되는 구조이다.7 is an elliptic function three-stage bandpass filter structure diagram using a microstrip split ring resonator according to the present invention, wherein the three-stage bandpass filter structure diagram shows three microstrip split ring resonators of FIG. The three resonators are referred to as a first resonator 500, a second resonator 600, and a third resonator 700 for convenience. The filter using the three resonators 500, 600, and 700 rotates the third resonator 700 by 90 degrees, and then spaces the second resonator 71 by about two intervals 71 to separate the first resonator 500 and the second resonator 600. The first resonator 500 and the second resonator 600 are arranged so that the open side surfaces of the microstrip coupling slip gap 40 formed in the resonator face each other at a first interval 70 to form a filter. The first resonator 500 becomes the input line 510 and the second resonator 600 becomes the output line 610. Unlike the four-stage bandpass filter, the first resonator 500 becomes an attenuation pole in the adjacent frequency band in the right high frequency band direction. This is a structure in which only one blocking characteristic is generated to be improved.

상기 제 1 간격(70), 제 2 간격(71)은 필터의 설계조건에 입각하여 계산한 것으로서, 제 1 간격(70)은 0.91㎜, 제 2 간격(71)은 0.55㎜가 바람직하다.The first interval 70 and the second interval 71 are calculated based on the design conditions of the filter. The first interval 70 is preferably 0.91 mm and the second interval 71 is 0.55 mm.

상기 3단 필터는 3개의 공진기로 구성되며, 상기 설명한 바 있는 4단 필터와 같이 여러 가지 커플링 형태가 존재한다. 우선, 전기적인 커플링 형태가 제 1 공진 기(500)와 제 2 공진기(600) 사이에 존재한다. 그 다음으로는 제 1 공진기(500)와 제 3 공진기(700) 및 제 2 공진기(600)와, 제 3 공진기(700) 사이에는 4단에서 언급한 제 2 혼합형 커플링(Mixed Coupling II)이 존재한다. 상기 제 2 혼합형 커플링은 전기적인 커플링과 자기적인 커플링을 동시에 가지며, 입력 신호의 대부분은 제 3 공진기(700)를 통해 제 2 공진기(600)를 거쳐 출력으로 전달된다. 이때 제 1 공진기(500)와, 제 2 공진기(600)의 커플링 세기는 상대적으로 매우 미약하지만, 메인 신호성분 중 그 일부를 이 혼합형 커플링의 형태로 전달하게 함으로써, 필터의 통과대역의 우측 인근주파수대역에는 폴이 생성된다. 따라서 필터의 성능지표인 Q 값이 훨씬 더 향상된다. 또한 이러한 3단의 필터 구조는 듀플렉서(Duplexer) 혹은 트리플렉서(Triplexer)처럼 한쪽 주파수 대역에 대해 상대적으로 월등한 차단특성을 주려할 때 사용하는 것으로 상기의 필터 구조는 매우 작은 크기와 월등한 성능으로 매우 효과적이다.The three-stage filter is composed of three resonators, and there are various coupling types as in the four-stage filter described above. First, an electrical coupling form exists between the first resonator 500 and the second resonator 600. Next, between the first resonator 500, the third resonator 700, the second resonator 600, and the third resonator 700, the second hybrid coupling (Mixed Coupling II) mentioned in the fourth stage is provided. exist. The second hybrid coupling has both an electrical coupling and a magnetic coupling at the same time, and most of the input signal is transmitted to the output through the second resonator 600 through the third resonator 700. At this time, although the coupling strength between the first resonator 500 and the second resonator 600 is relatively very weak, some of the main signal components are transmitted in the form of this hybrid coupling, thereby allowing the right side of the pass band of the filter to pass through. Poles are generated in the adjacent frequency band. Therefore, the Q value, which is a performance indicator of the filter, is much improved. In addition, such a three-stage filter structure is used to provide relatively superior blocking characteristics for one frequency band, such as a duplexer or triplexer. The filter structure is very small in size and superior in performance. Very effective.

도 8은 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 3단 대역통과 필터 그래프로서, 우선 도시된 S11은 반사손실이고, S21은 삽입손실이며 이에 따른 상기 3단 대역통과 그래프는 1.95㎓의 중심주파수와, 약 60㎒의 대역폭(Factional Bandwidth)에서 이론적 삽입손실과 반사손실은 각각 1.36dB, 23.53dB를 갖고 있는 바, 이에 따른 측정값은 시뮬레이션 값보다는 중심주파수가 다소 이동한 2.0㎓에서 삽입손실과 반사손실 2.77dB, 12.3dB로 매우 흡사한 특성을 가진다. 또한, 통과대역의 우측 고주파수 대역에서 설계치보다 약 13㎒ 더 이동한(fo ± 78 ㎒) 주파수에서 감쇄극점이 생성되어 스커트 특성이 향상된다.8 is an elliptic function three-stage bandpass filter graph using a split ring resonator according to the present invention. First, S11 is a reflection loss, S21 is an insertion loss, and the three-stage bandpass graph has a center frequency of 1.95 Hz. The theoretical insertion loss and the return loss have a 1.36dB and 23.53dB, respectively, in the operational bandwidth of about 60MHz, and the measured values correspond to the insertion loss at 2.0㎓ with the center frequency slightly shifted from the simulation value. The return loss is very similar to 2.77dB and 12.3dB. In addition, attenuation poles are generated at frequencies that are about 13 MHz further moved (fo ± 78 MHz) than the design value in the right high frequency band of the passband, thereby improving the skirt characteristic.

도 9는 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터 구조도로서, 4개의 공진기를 편의상 제 1 공진기(800), 제 2 공진기(900), 제 3 공진기(1000), 제 4 공진기(1100)라 칭하며, 상기 4개의 공진기(800, 900, 1000, 1100) 배열은 도 4에 도시된 배열구조와 동일하고 단지 간격의 차이가 있으며 제 1 공진기(800)와, 제 2 공진기(900) 사이의 제 1 간격(80)은 2.5㎜, 제 1 공진기(800) 및 제 2 공진기(900)와, 제 3 공진기(1000) 및 제 4 공진기(1100) 사이의 제 2 간격(81)은 0.95㎜, 제 3 공진기(1000)와 제 4 공진기(1100) 사이의 제 3 간격(82)은 2.4㎜가 가장 바람직하다.9 is an elliptic function four-stage bandpass filter structure diagram using a split ring resonator according to an embodiment of the present invention. For convenience, the four resonators include a first resonator 800, a second resonator 900, a third resonator 1000, and a fourth resonator. Called the resonator 1100, the four resonator 800, 900, 1000, and 1100 arrays are the same as the arrangement shown in FIG. 4, with only a difference in spacing, and the first resonator 800 and the second resonator ( The first spacing 80 between 900 is 2.5 mm, the second spacing 81 between the first resonator 800 and the second resonator 900, and the third resonator 1000 and the fourth resonator 1100. Is 0.95 mm, and the third gap 82 between the third resonator 1000 and the fourth resonator 1100 is most preferably 2.4 mm.

상기의 공진기 배열 방식은 도 5에 표시된 배열 구조와 동일한 것으로, 이 배열간의 차이인 각기 공진기간의 거리의 차이는 서로 다른 커플링의 형태에 기인한다. 제 1 공진기(800)와 제 2 공진기(900) 사이의 전기적인 커플링은 제 3 공진기(1000)와 제 4 공진기(1100) 사이의 자기적인 커플링의 세기보다 상대적으로 약 1/2 수준이며, 주된 입력 신호성분은 제 3 공진기(1000)와 제 4 공진기(1100)를 거쳐 출력으로 전달된다. 다만, 이중 일부의 매우 미약한 신호의 세기만을 제 1 공진기(800)에서 제 2 공진기(900)로 전달함으로써, 필터의 통과대역의 인근 주파수대역 양쪽으로 폴을 생성하여 필터의 Q 값 내지는 선택도(Selectivity)를 향상시킬 수 있는 것이다. 그리고 여기에 사용된 공진기간의 상호 떨어진 거리는 서로 다른 각각의 커플링의 구조에 상응하는 커플링의 세기로 정해지며 이 커플링의 세기는 기존에 연구되어 왔던 타원함수 필터 이론(Elliptic Function Filter Theory)에 근거해 전자기 시뮬레이션(EM Simulation, IE3D ver. 10.03)을 통해 계산된다.The resonator arrangement method is the same as the arrangement structure shown in Fig. 5, and the difference in distance between the resonance periods, which is the difference between the arrangements, is due to the different coupling types. The electrical coupling between the first resonator 800 and the second resonator 900 is about 1/2 of the strength of the magnetic coupling between the third resonator 1000 and the fourth resonator 1100. The main input signal component is transferred to the output via the third resonator 1000 and the fourth resonator 1100. However, only a small amount of a very weak signal is transmitted from the first resonator 800 to the second resonator 900, thereby generating poles in both neighboring frequency bands of the pass band of the filter, thereby providing a Q value or selectivity of the filter. (Selectivity) can be improved. In addition, the distance between the resonance periods used here is determined by the strength of the coupling corresponding to the structure of each different coupling, and the strength of the coupling is the elliptic function filter theory that has been studied previously. Based on electromagnetic simulation (EM Simulation, IE3D ver. 10.03).

도 10은 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 4단 대역통과 필터 그래프로서, 우선 S11은 반사손실이고, S21은 삽입손실이며 이에 따른 4단 대역통과 필터는 2.46㎓의 중심주파수와, 약 100㎒의 대역폭에서 삽입손실은 1.8dB이고 반사손실은 26.27dB를 만족하도록 설계한 후에 삽입손실은 2.63dB, 16.9dB로 매우 흡사한 특성을 갖는다. 그리고 통과대역의 양쪽의 인근 주파수대역(f0 ± 112㎒)에서의 감쇄극점의 영향으로 루프필터를 사용해 구현하였을 때보다 성는과 사이즈가 매우 향상되는 작용을 한다.10 is a graph of an elliptic function four-stage bandpass filter using a split ring resonator according to the present invention. First, S11 is a reflection loss, S21 is an insertion loss, and the four-stage bandpass filter has a center frequency of 2.46 kHz, and In the 100MHz bandwidth, the insertion loss is 1.8dB and the return loss is 26.27dB, and the insertion loss is 2.63dB and 16.9dB. In addition, the effect of attenuation poles in the adjacent frequency bands (f 0 ± 112 MHz) on both sides of the pass band improves the spacing and size significantly compared to the case of using the loop filter.

도 11은 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 3단 대역통과 필터 구조도로서, 3개의 공진기를 편의상 제 1 공진기(1200), 제 2 공진기(1300), 제 3 공진기(1400)라 칭하며 상기 3개의 공진기(1200, 1300, 1400) 배열은 도 7에 도시된 배열구조와 동일하고 단지 간격에 차이가 있으며 상기 제 1 공진기(1200)와, 제 2 공진기(1300) 및 제 3 공진기(1400) 사이의 제 2 간격(91)은 0.95㎜, 제 1 공진기(1200)와, 제 2 공진기(1300) 사이의 제 1 간격(90)은 1.21㎜가 바람직하다.FIG. 11 is an elliptic function three-stage bandpass filter structure diagram using a split ring resonator according to the present invention. The arrangement of the three resonators 1200, 1300, and 1400 is the same as the arrangement shown in FIG. 7, and there is only a difference in the spacing, and the first resonator 1200, the second resonator 1300, and the third resonator 1400 are different from each other. The second spacing 91 therebetween is preferably 0.95 mm, and the first spacing 90 between the first resonator 1200 and the second resonator 1300 is preferably 1.21 mm.

상기 도 7에 도시된 배열 구조와 동일한 것으로, 이 역시 4단에서 쓰이지 않았던 제 2 혼합형 커플링를 제 1 공진기(1200)와 제 3 공진기(1400) 그리고 제 2 공진기(1300)와 제 3 공진기(1400) 사이의 커플링 구조에 적용함으로써 통과대역의 우측 인근 주파수대역에 폴을 형성시켜 선택도와 차단특성을 향상시킨 구조이다. It is the same as the arrangement shown in FIG. 7, and the second hybrid coupling, which was not used in the fourth stage, includes the first resonator 1200, the third resonator 1400, the second resonator 1300, and the third resonator 1400. By applying it to the coupling structure between), poles are formed in the frequency band near the right side of the pass band to improve selectivity and blocking characteristics.

도 11은 본 발명에 따른 스플릿 링 공진기를 이용한 타원함수 3단 대역 통과 필터 그래프로서, 우선 S11은 반사손실이고, S21은 삽입손실이며 이에 따른 3단 대역통과 필터는 2.46㎓의 중심주파수와, 약 100㎒의 대역폭에서 이론적인 삽입손실과 반사손실은 각각 0.885dB, 30.95dB를 갖고, 측정값을 살펴보면 시뮬레이션 값보다는 중심주파수가 다소 이동한 2.512㎓에서 삽입손실과 반사손실이 1.35dB, 16.8dB로 매우 흡사한 특성을 자기는 것으로 입증되었다. 그리고 통과대역의 우측 고주파 대역에서는 설계치보다 약 90 ㎒ 더 이동한 (fo ± 209㎒) 주파수에서 감쇄극점이 생성되어 스커트 특성이 향상된다. 측정치에서의 약간의 주파수 이동은 제작과정에서의 공정상 한계로 발생한 불가피한 오차이다.11 is an elliptic function three-stage bandpass filter graph using a split ring resonator according to the present invention. First, S11 is a reflection loss, S21 is an insertion loss, and the three-stage bandpass filter has a center frequency of 2.46 kHz, and In the 100MHz bandwidth, the theoretical insertion loss and return loss are 0.885dB and 30.95dB respectively, and the measured values show that the insertion loss and return loss are 1.35dB and 16.8dB at 2.512㎓ with the center frequency slightly shifted from the simulation value. It has been proven to have very similar properties. In the high frequency band on the right side of the pass band, the attenuation pole is generated at a frequency shifted approximately 90 MHz (f o ± 209 MHz), which improves the skirt characteristic. Slight frequency shifts in the measurements are inevitable errors due to process limitations in the manufacturing process.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 사용된 특정한 용어는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것일 뿐 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것이 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. The specific terminology used herein is for the purpose of describing the present invention only and is not intended to be limiting of meaning or the scope of the invention as set forth in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 스플릿 링 공진기의 신규한 구조에 의하여 캐패시턴스와, 분포 캐패시턴스의 등가 정정용량을 크게 함으로써, 커플링 효율을 향상시켜 공진기의 품질과 선택도를 향상시킨 초소형 마이크로스트립 스플릿 링 공진기를 제공하는 효과가 있으며, 마이크로파 및 밀리미터파 회로에서 필터, 듀플렉스, 오실레이터, 믹서 등에 응용되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the microstructured microstrip split improves the coupling efficiency by improving the coupling efficiency by increasing the capacitance and the equivalent capacitance of the distributed capacitance according to the novel structure of the split ring resonator. It has the effect of providing a ring resonator and is applied to filters, duplexes, oscillators, mixers, etc. in microwave and millimeter wave circuits.

Claims (9)

일 측단부에 제 1 개방형 슬릿부와, 다른 측단부에는 폐쇄형 슬릿부을 형성한 H자형의 제 1 마이크로 스트립 신호라인과;A first H-shaped microstrip signal line having a first open slit portion at one side end and a closed slit portion at the other side end; 상기 H자형의 제 1 마이크로 스트립 신호라인과 일정한 내부 갭을 갖으며, H자형의 굽은 형상을 따라 형성된 H자형의 제 2 마이크로 스트립 신호라인; 및 A second H-shaped micro strip signal line having a predetermined internal gap with the H-shaped first micro strip signal line and formed along an H-shaped bent shape; And 상기 H자형의 제 2 마이크로스트립 신호라인에는 제 1 개방형 슬릿부와 반대되는 방향으로 제 2 개방형 슬릿부가 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기.And a second open slit portion in a direction opposite to the first open slit portion in the H-shaped second microstrip signal line. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인과 제 2 마이크로 스트립 신호라인은 제 1 및 제 2 개방형 슬릿부 또는 내부 갭에 의하여 커플링 세기가 증가되는 것을 특징으로 하는 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기The microstrip split ring resonator as set forth in claim 1, wherein the first microstrip signal line and the second microstrip signal line are increased in coupling strength by first and second open slit portions or an internal gap. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 마이크로 스트립 신호라인과 제 2 마이크로 스트립 신호라인의 제 1 및 제 2 개방형 슬릿부에 의한 캐패시턴스 및 내부 갭에 의한 분포 캐패시턴스에 의해서 등가 정전용량이 극대화되는 것을 특징으로 하는 마이크로 스트립 스플릿 링 공진기.The method of claim 1, wherein the equivalent capacitance is maximized by the capacitance by the first and second open slit portions of the first micro strip signal line and the second micro strip signal line and the distribution capacitance by the internal gap. Micro strip split ring resonator. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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