KR20160089814A - SRR(split ring resonator)을 이용한 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나 - Google Patents

SRR(split ring resonator)을 이용한 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 SRR(split ring resonator)를 이용한 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액티브(active) 안테나를 전원으로 하여, 주변의 기생(parastitic) 소자, 즉 메타물질 공진기인 SRR을 포함하는 기생소자들에 유기 전류를 생성하여 방사하는, SRR을 이용한 ESPAR 안테나에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, ESPAR 안테나에서 기존의 안테나 구조에서 발생되던 상호 결합 현상의 복잡도를 해결하기 위한 안테나를 제공하고, 특히 빔(beam) 간의 직교성을 확보하기 위한 MIMO 시스템에서는 지향성도 구현하며, 더불어 임피던스 로딩(impedance loading) 회로로부터 기생소자에 흐르는 전류를 제어하는 것까지 가능하도록 한다.

Description

SRR(split ring resonator)을 이용한 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나{ESPAR ANTENNA USING SRR}
본 발명은 SRR(split ring resonator)를 이용한 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액티브(active) 안테나를 전원으로 하여, 주변의 기생(parastitic) 소자, 즉 메타물질 공진기인 SRR을 포함하는 기생소자들에 유기 전류를 생성하여 방사하는, SRR을 이용한 ESPAR 안테나에 관한 것이다.
도 1은 종래 다이폴 배열 안테나를 기반으로 한 ESPAR 안테나를 도시한 도면이다.
ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나의 초기 구조는 다이폴 배열 안테나(110)를 기반으로 한 구조이다. 이 구조에서는 다이폴 배열 구조에서 배열 소자인 안테나의 리액턴스(reactance) 성분을 조절하여 빔의 방향을 조절하는 개념으로써 현대의 ESPAR 안테나의 모태가 되었다. 이후 후속 연구로써 기생(parasitic) 소자를 개방/단락 상태로 스위칭을 하여 방사 빔을 선택하는 연구가 발표되었다. 그 이후에는 실제 구현에 접근하기 위하여 모노폴 안테나 구조를 도입하였으며, 이 구조부터 실제적으로 ESPAR 안테나라 불려졌고, 2000년 일본의 Gyoda와 Ohira에 의하여 제안되었다. 이 구조에서는 각각의 기생(parasitic) 소자들(110)에 가변의 임피던스 부하(120)들이 연결되어 있으며, 이 부하들은 직접적으로 디지털 신호처리에 연결되어 제어가 될 수 있도록 하였다(130). 이로 인하여 1개의 RF 체인을 가짐으로써 다중 빔을 구현할 수 있는 장점을 가지게 되었으며, 이를 도 1에 나태내었다.
그러나 이들 ESPAR 안테나에 대한 선행 연구는 모두 다이폴/모노폴 안테나라는 고전적인 안테나 구조를 사용하고 있다. 이들 안테나의 특징은 가변의 임피던스 부하와 무관하게 기본적인 기생(parasitic) 소자가 무지향성 패턴을 가지고 있다는 것이다. 특히 액티브(active) 안테나가 기생소자로의 전류 유기 역할을 위해서 가져야 할 무지향성 패턴과의 중첩은 불가피 할 수밖에 없었다. 이로 인하여 액티브 안테나와 기생소자 간의 복잡한 결합 현상을 나타내었으며, 다수개의 기생소자를 사용한다면, 이것은 더욱 높은 복잡도를 야기시키게 되며, 임피던스 부하 제어를 위한 디지털 신호 처리 쪽에 많은 부담을 주게 된다. 더불어 정교한 전류 제어를 위해 정확한 Z-matrix 값 추출이 필요하며, 이를 해결하기 위한 방안들이 고려되어야 하였다.
KR 10-2011-0060976 A
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, ESPAR 안테나에서 기존의 안테나 구조에서 발생되던 상호 결합 현상의 복잡도를 해결하기 위한 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다. 즉, ESPAR 안테나는 방사 관점에서 기본적으로 액티브 안테나를 전원으로 하여 주변의 기생(parasitic) 소자들에 유기 전류를 생성하여 방사를 하는 것을 기본 개념으로 하는데, 이러한 기생소자들의 기본적인 방사 패턴은 무지향성 패턴을 가지고 있으며, 다수개의 기생소자들이 존재할 때는 상호 결합(mutual coupling)을 제어하는데 어려움을 가지게 된다. 따라서 본 발명은 일반적인 방사소자 기반의 기생소자를 사용하지 않고, 다른 형태의 기생소자를 도입하는 접근법을 취하며, 특히 빔(beam) 간의 직교성을 확보하기 위한 MIMO 시스템에서는 지향성도 구현할 수 있어야 하며, 더불어 임피던스 로딩(impedance loading) 회로로부터 기생소자에 흐르는 전류를 제어하는 것까지 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 SRR(split ring resonator)을 이용한 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나는, 내부에 전기장이 존재하는 선형의 액티브 안테나; 및 상기 액티브 안테나를 중심축으로 하여 방사상으로 설치된 판 위에 구성되며, 상기 전기장으로 인해 발생하는 입사되는 시변 자기장에 의해 전파를 방사하는 금속 링 형상의 공진기(이하 '기생(parasitic) SRR이라 한다)를 포함한다.
상기 전기장은, 상기 선형 액티브 안테나 내부에, 상기 선형 안테나의 길이 방향으로 존재하며, 상기 기생 SRR은, 상기 선형 액티브 안테나 내부의 전기장으로 인해 발생하여 상기 기생 SRR 면에 수직으로 입사하는 시변 자기장에 의해 전파를 방사할 수 있다.
상기 기생 SRR은, 하나 또는 다수의 루프로 구성될 수 있다.
상기 루프는, 폐루프이거나 또는 일부에 갭(gap)을 구비할 수 있다.
갭을 구비하는 루프인 경우, 상기 갭에 의한 커패시턴스 값을 가변시킴으로써 임피던스를 조절하는 임피던스 로딩 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 액티브 안테나는, 모노폴(monopole) 안테나 또는 다이폴(dipole) 안테나일 수 있다.
상기 액티브 안테나가 모노폴 안테나인 경우, 상기 액티브 안테나의 길이는
Figure pat00001
이고, 상기 액티브 안테나가 다이폴 안테나인 경우, 상기 액티브 안테나의 길이는
Figure pat00002
일 수 있다.
본 발명에 의하면, ESPAR 안테나에서 기존의 안테나 구조에서 발생되던 상호 결합 현상의 복잡도를 해결하기 위한 안테나를 제공하는 효과가 있다. 즉, ESPAR 안테나는 방사 관점에서 기본적으로 액티브 안테나를 전원으로 하여 주변의 기생(parasitic) 소자들에 유기 전류를 생성하여 방사를 하는 것을 기본 개념으로 하는데, 이러한 기생소자들의 기본적인 방사 패턴은 무지향성 패턴을 가지고 있으며, 다수개의 기생소자들이 존재할 때는 mutual coupling을 제어하는데 어려움을 가지게 된다. 따라서 본 발명은 일반적인 방사소자 기반의 기생소자를 사용하지 않고, 다른 형태의 기생소자를 도입하는 접근법을 취하며, 특히 빔(beam) 간의 직교성을 확보하기 위한 MIMO 시스템에서는 지향성도 구현하며, 더불어 임피던스 로딩(impedance loading) 회로로부터 기생소자에 흐르는 전류를 제어하는 것까지 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 다이폴 배열 안테나를 기반으로 한 ESPAR 안테나를 도시한 도면.
도 2는 사각형 링 구조의 SRR 형상을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 SRR 기생(parasitic) 소자를 구비하는 ESPAR 안테나를 도시한 도면.
도 4는 SRR ESPAR 안테나의 단면도 및 수치의 일 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 SRR ESPAR 안테나의 스위칭 동작을 나타내는 도면.
도 6은 SRR ESPAR 안테나의 반사손실 결과를 나타내는 그래프.
도 7은 4개의 SRR을 구비하는 ESPAR 안테나의 xy 평면상에서의 방사패턴을 나타내는 도면.
도 8은 8개의 SRR을 구비하는 ESPAR 안테나의 xy 평면상에서의 방사패턴을 나타내는 도면.
도 9는 SRR ESPAR 안테나의 status 1에 대한 전기장 분포를 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 사각형 링 구조의 SRR 형상을 도시한 도면이다.
종래의 기술에서의 문제점들을 해결하기 위해서 본 발명에서는 메타물질 공진기인 SRR(split ring resonator)를 사용하는 접근법을 제안하였다. SRR은 음의 유효 투자율을 발생시키는 메타물질의 단위 구조로써 사용되어 왔다. 통상적인 SRR은 분할된 갭(gap)을 가지는 2개의 금속 링을 서로 교차하는 형상을 가진다.
도 2는 사각의 링을 이용한 SRR 형상을 가지는 실시예를 도시하였으나, 반드시 이와 같이 사각형의 형상으로 제한되는 것은 아니며, 금속 링에 의해 커패시턴스 및 인덕턴스 성분을 가지는 공진기가 될 수 있는 구조라면 어떤 형상이라도 가능하다.
또한 반드시 도 2와 같이 2개의 루프로 구성되어야 하는 것도 아니며 인덕턴스량과 커패시턴스량을 조절하여 LC 공진에서의 품질 계수(Quality factor) 및 대역폭을 적절하게 조절할 수 있다면, 1개 또는 2개 이상의 루프로 구성될 수도 있다.
즉, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 종래 구조의 ESPAR 안테나에 대한 선행 연구는 기생 소자까지도 모두 다이폴/모노폴 안테나라는 고전적인 안테나 구조를 사용하고 있어, 액티브(active) 안테나가 기생소자로의 전류 유기 역할을 위해서 가져야 할 무지향성 패턴과의 중첩이 불가피하다는 문제점이 있는데 반해, 본 발명의 기생 SRR은 독립적인 공진기 구조를 가진다는데 그 특징이 있다. 즉, 각 기생 SRR이, 액티브 안테나의 공진주파수 등의 특성에 영향받지 않는 독립적인 공진 특성을 갖는 공진기 구조를 가지게 됨으로 말미암아, 각 기생 SRR을 독립적으로 제어할 수 있게 되고, 이를 이용하여 특정 방향으로의 방사 패턴의 지향성을 갖는 ESPAR 안테나를 구현할 수 있게 되는 것이다. 더불어 ESPAR 안테나를 구성하는 방사체들의 복잡한 상호결합을 최소화하여 임피던스 부하의 정확한 리액턴스 값을 보장할 수 있다.
즉, 도 2의 실시예를 참조하여 설명하면, 도 2의 SRR 구조는 2개의 금속 링이 가지는 인덕턴스 성분과 2개의 갭(210,220), 그리고 링과 링 사이에 발생되는 커패시턴스 성분에 대한 전체 인덕턴스량과 커패시턴스 량에 의하여 LC 공진주파수를 가진다. SRR의 동작은 공진기 면에 수직한 방향으로 입사되는 시변 자기장에 의해서 이루어진다. 그러므로 SRR은 외부에서 인가되는 전자기장에 의해서 동작이 결정되며, 이러한 동작 메커니즘은 빔 공간 MIMO 안테나의 액티브 안테나와 기생(parasitic) 안테나 간의 상호 결합으로 인한 동작과 매우 유사하다. 동작 메커니즘의 유사성은 SRR을 기생(parasitic) 소자로써 사용해도 ESPAR 안테나의 동작을 구현할 수 있는 타당성을 보이고 있으며, 모의실험 결과로부터 그 타당성을 검증할 수 있다.
각 기생 SRR의 임피던스 제어 및 이를 이용한 방사 패턴의 지향성 제어에 대하여는 도 5 및 도 9를 참조하여 후술한다.
도 3은 본 발명에 따른 SRR 기생(parasitic) 소자를 구비하는 ESPAR 안테나를 도시한 도면이다.
도 3(a)는 4개의 기생(parasitic) 소자(310,320)를 가지는 것이며, 도 3(b)는 8개의 기생(parasitic) 소자(340,350)를 가지는 안테나이다. 도 3에서 보인 ESPAR 안테나는 액티브 안테나(330,360)로서 선형 모노폴 안테나 구조를 적용하였다. 선형 모노폴 안테나는 고전적인 구조 그대로 접지면에 수직한 선형 금속 도체를 λ/4 길이로 세우고 급전을 하는 구조이다. 이 선형 모노폴 안테나에서는 금속 도체에서 발생되는 수직한 전기장 성분이 접지면을 기준으로 영상법(image method)에 의하여 안테나 길이와 동일한 전기적 길이를 갖게 되어 λ/2 다이폴과 동일한 동작 특성을 가지게 된다. 그러나 무한 접지면에서는 다이폴과 동일한 특성이지만, 실무적인 관점의 모노폴은 유한 접지면으로 인하여 다이폴과는 약간 다른 방사 특성을 가진다. 도 3에서 SRR ESPAR 안테나 동작 매커니즘을 간략히 설명하면, 액티브 안테나인 모노폴 안테나(330,360)에서는 z축 방향으로 전기장 (E-field)이 주로 존재하며, 자기장 벡터는 모노폴 안테나(330,360)의 길이 방향에 수직한 방향으로, 즉 xy 평면에 평행한 방향으로 발생된다. 이때 SRR(310,320,340,350)은 모노폴 안테나(330,360)의 자기장 벡터 경로 상에 모두 수직인 위치로 존재하게 되며, 시변 자기장이 인가되게 된다. 이 조건은 SRR의 동작 조건과 일치하므로 액티브 안테나(330,360)의 공진주파수와는 무관하게 SRR의 공진주파수에 해당되는 시변 자기장이 인가되면 SRR(310,320,340,350)이 동작하게 된다. 본 도면에서는 사각의 링을 이용한 SRR 형상을 가지는 실시예를 도시하였으나, 도 2를 참조한 설명에서 기술한 바와 같이, SRR이 반드시 이와 같이 사각형의 형상으로 제한되는 것은 아니며, 금속 링에 의해 커패시턴스 및 인덕턴스 성분을 가지는 공진기가 될 수 있는 구조라면 어떤 형상이라도 가능하다.
도 4는 SRR ESPAR 안테나의 단면도 및 수치의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4에서 사용된 SRR(410)은 도면 2와는 다른 closed SRR을 사용하였다. 그러나 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 SRR이 반드시 이와 같이 2개의 루프로 구성되어야 하는 것은 아니며, 인덕턴스량과 커패시턴스량을 조절하여 LC 공진에서의 품질 계수(Quality factor) 및 대역폭을 적절하게 조절할 수 있다면, 1개 또는 2개 이상의 루프로 구성될 수도 있다.
도 4의 Closed SRR(410) 실시예는, 도 2의 경우처럼 2개의 분할된(gap이 존재하는) 링이 아닌, 내부의 링의 경우 분할되지 않은, 즉 갭이 없는 폐루프 구조인 형상(411)을 가지고 있는 경우이다. 이 특성으로 인하여 1개의 갭(gap) 커패시터 성분이 없어져, LC 공진에서 품질 계수(Quality factor)를 낮추어 방사 효율을 증대시키고, 대역폭을 넓히는 효과를 가진다. 사용된 모노폴 안테나(420)의 직경은 5 mm 이며, 4개의 SRR을 가지는 ESPAR 안테나의 경우 유전체 기판과 모노폴 안테나의 외곽이 붙어 있는 구조이며, 8개의 SRR을 가지는 ESPAR 안테나는 SRR 간의 이격을 위하여 모노폴 안테나와 SRR 사이에 0.5mm 이격 거리를 두었다.
도 5는 SRR ESPAR 안테나의 스위칭 동작을 나타내는 도면이다.
On SRR 상태는 SRR(510)에 갭을 유지(513)함으로써 커패시턴스 성분을 연결하는 것이며, Off SRR 상태는 SRR(510)에 갭이 없이(512) 폐루프 형태로써 SRR로써 동작할 수 없는 상태를 나타낸다. 이러한 스위칭 형태의 상태 변화에 따른 방사패턴 변화를 관찰함으로써, SRR ESPAR 안테나의 성능을 검증할 수 있다.
SRR 루프의 갭(512,513)에는 임피던스를 조절할 수 있는 임피던스 로딩(impedance loading) 회로가 설치될 수 있다. 즉, 각 SRR에 제어 데이터를 인가함으로써 임피던스 로딩 회로를 이용하여 갭(gap)에 의한 커패시턴스 값을 가변적으로 제어함으로써 임피던스를 조절할 수 있는 것이다. 즉, 이와 같이 SRR 루프의 갭(512,513)의 임피던스를 조절함에 의해 기생 SRR 루프에 흐르는 전류를 제어할 수 있게 되는 것이다. 따라서 이러한 임피던스 로딩 회로의 제어에 따라 도 5와 같이 특정 SRR은 ON SRR로, 또 다른 SRR은 OFF SRR로 동작하도록 구성할 수도 있을 뿐만 아니라, 나아가 전술한 바와 같이 임피던스 로딩 회로를 이용하여 갭(gap)에 의한 커패시턴스 값을 가변적으로 제어함으로써 임피던스를 조절할 수도 있게 된다.
도 6은 SRR ESPAR 안테나의 반사손실 결과를 나타내는 그래프이다.
단 이 결과는 기생(parasitic) SRR에 임피던스 로딩(impedance loading) 회로가 포함되지 않은 경우의 결과이며, 이로 인하여 대역폭이 매우 좁은 SRR 공진기 특성이 반영되었다.
도 7은 4개의 SRR을 구비하는 ESPAR 안테나의 xy 평면상에서의 방사패턴을 나타내는 도면이고, 도 8은 8개의 SRR을 구비하는 ESPAR 안테나의 xy 평면상에서의 방사패턴을 나타내는 도면이다.
이러한 방사패턴은, 도 3(a),(b)에 도시된 바와 같이 SRR ESPAR 안테나에 스위칭 상태를 1개만 On SRR 상태로 하고(310,340) 나머지 SRR들은 모두 Off SRR 상태로 하는 것(320,350)을 기준으로 가정하였으며, 1개의 On SRR 상태를 4개(도 3(a), 도 7) 또는 8개(도 3(a), 도 7) 기생(parasitic) SRR 전체에 돌아가면서 설정시킨 결과로서의 방사패턴이 도시되어 있다. 즉, 본 발명에서는 SRR의 동작 스위칭으로 인한 방사패턴의 결과를 비교하기 위해 도 7과 도 8에 그 결과를 나타내었다.
도 7은 4개의 SRR이 있는 안테나로써 도면 3(a)에 대한 방사패턴 결과를 보인 것이며, 도면 8은 도면 3(b)에 대한 방사패턴 결과를 보인 것이다. 도 7과 도 8에서 보인 방사패턴 결과로부터 제안된 SRR ESPAR 안테나는 6.87 dBi 의 지향도를 나타내었으며, 최대 지향도를 가지는 방향은 θ=45°(xy-plane)에서 발생된다. 안테나의 대역폭 (Return loss ≤ -10dB)은 24 MHz이다. 이 결과들은 임피던스 로딩(impedance loading) 회로가 연결되는 경우에 대역폭의 변화 및 지향도 특성에 변화가 발생할 수 있다.
도 9는 SRR ESPAR 안테나의 status 1에 대한 전기장 분포를 나타내는 도면이다.
도 9의 status 1 상태는 도 3(a)와 같이 모노폴 안테나를 중심으로 90° 간격으로 4개의 SRR(310,320)이 배열되어 있는 경우에서, 가장 우측의 SRR(310, 도 3(a)에서 y축과 평행한 SRR)이 On SRR 상태이고, 나머지 SRR(320)은 Off SRR 상태인 경우를 나타낸다. 즉, 도 3(a)에서는 4개의 SRR 중에서 y축과 평행한 SRR(310)에만 갭(311)이 있고, 따라서 이 SRR만이 ON SRR이 되며, 나머지 3개의 SRR(320)은 OFF SRR이 되는 것이다.
도 9에서 SRR이 On SRR상태인 우측 SRR(310)에서 높은 전기장 분포(910)가 나타나고 있으며, 안테나의 방사는 SRR의 반대 방향으로만 나타나고 있다(920). 이것은 ON SRR(310)의 높은 임피던스로 인하여 반사기 역할을 하여 SRR 반대쪽으로만 빔을 모아주는 형태(920)를 가지게 되어, 높은 지향성을 갖게 됨을 의미한다.
즉, 도 5에 대한 설명 부분에서 전술한 바와 같은 임피던스 로딩 회로에 의해 기생 SRR 루프의 임피던스를 제어하고, 이에 따라 기생 SRR 루프에 흐르는 전류를 제어할 수 있게 됨에 따라, 도 9의 실시예에서와 같이 특정 SRR은 ON SRR로, 특정 SRR은 OFF SRR로 스위칭시킴에 의해, 본 발명에 따른 SRR ESPAR 안테나의 방사 패턴을 실시간으로 필요한 방향의 지향성을 갖도록 제어할 수 있다는 것을 알 수 있다.
물론, 본 발명에 따른 SRR ESPAR 안테나의 방사 패턴을 특정 방향으로 고정시킬 목적이라면, 임피던스 로딩 회로 없이 구현할 수도 있다. 즉, 특정 SRR은 ON SRR로, 특정 SRR은 OFF SRR로 동작하도록 각 SRR의 루프의 갭을 미리 고정 설정해 놓음으로써 특정 방향으로 고정적으로 지향성을 갖는 방사 패턴을 나타내도록 구현할 수도 있는 것이다.
110: 종래 ESPAR 안테나의 기생소자 안테나
120: 종래 ESPAR 안테나의 가변 임피던스 부하
130: 종래 ESPAR 안테나의 부하 제어부
210,220: SRR의 갭(gap)
310,340: ON SRR
311,341: ON SRR의 갭
320,350: OFF SRR
330,360: 액티브(active) 안테나
410: SRR
411: 2개의 링으로 구성된 closed SRR에서 폐루프 형상인 내부 링
420: 액티브 안테나
510: SRR
511: SRR control part
512: 갭 연결
513: 갭 유지
520: 액티브 안테나
910: ON SRR(310)의 전기장 분포
920: ON SRR(310)의 전기장 분포(910)에 따른 안테나 방사

Claims (7)

  1. SRR(split ring resonator)을 이용한 ESPAR(electronically steerable parasitic array radiator) 안테나로서,
    내부에 전기장이 존재하는 선형의 액티브 안테나; 및
    상기 액티브 안테나를 중심축으로 하여 방사상으로 설치된 판 위에 구성되며, 상기 전기장으로 인해 발생하는 입사되는 시변 자기장에 의해 전파를 방사하는 금속 링 형상의 공진기(이하 '기생(parasitic) SRR이라 한다)
    를 포함하는 SRR을 이용한 ESPAR 안테나.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기장은,
    상기 선형 액티브 안테나 내부에, 상기 선형 안테나의 길이 방향으로 존재하며,
    상기 기생 SRR은,
    상기 선형 액티브 안테나 내부의 전기장으로 인해 발생하여 상기 기생 SRR 면에 수직으로 입사하는 시변 자기장에 의해 전파를 방사하는 것
    을 특징으로 하는 SRR을 이용한 ESPAR 안테나.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기생 SRR은,
    하나 또는 다수의 루프로 구성되는 것
    을 특징으로 하는 SRR을 이용한 ESPAR 안테나.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 루프는,
    폐루프이거나 또는 일부에 갭(gap)을 구비하는 것
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 SRR을 이용한 ESPAR 안테나.
  5. 청구항 4에 있어서,
    갭을 구비하는 루프인 경우,
    상기 갭에 의한 커패시턴스 값을 가변시킴으로써 임피던스를 조절하는 임피던스 로딩 회로
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SRR을 이용한 ESPAR 안테나.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 액티브 안테나는,
    모노폴(monopole) 안테나 또는 다이폴(dipole) 안테나인 것
    을 특징으로 하는 SRR을 이용한 ESPAR 안테나.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 액티브 안테나가 모노폴 안테나인 경우,
    상기 액티브 안테나의 길이는
    Figure pat00003
    이고,
    상기 액티브 안테나가 다이폴 안테나인 경우,
    상기 액티브 안테나의 길이는
    Figure pat00004
    인 것
    을 특징으로 하는 SRR을 이용한 ESPAR 안테나.
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