In this paper, we propose a novel sub-wavelength unit cell metamaterial absorber using multi-layer structure. The proposed absorber consists of 4 layers, and each layer has a spiral resonator connected by a via hole. This structure increases inductance of the unit cell, and therefore the resonant frequency can shift to lower frequency. We optimized the proposed absorber, and the electrical size of the unit cell is dramatically reduced to 0.013 times of the wavelength. The performance of the proposed absorber is demonstrated with full-wave simulation and measurement results. An absorption rate exceeding 97% is achieved at 1.74GHz. In addition, the proposed absorber attains a high absorption rate of 90% for different polarization and incident angles.
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본 논문에서는 다층구조를 활용한 서브파장 크기의 단위 셀로 구성된 메타물질 흡수체를 제안한다. 제안된 흡수 체는 4개 층으로 이루어져 있으며, 각 층에는 비아홀로 연결된 스파이럴 공진기가 위치한다. 이는 단위 셀의 인덕턴스 값을 증가시켜, 공진 주파수를 낮추는 효과를 보인다. 본 논문에서 제안한 구조는 제작을 고려하여 최적화한 결과 단위 셀의 전기적 크기를 파장의 0.013배로 크게 줄일 수 있었다. 제안된 흡수체는 시뮬레이션과 시제품 측정을 통하여 성능 을 검증하였다. 측정결과 1.74GHz에서 97% 이상의 흡수율을 확인하였으며, 편파 및 입사각도의 변화에 대해서도 90% 이상의 우수한 흡수율을 확인하였다.
목차
요약 Abstract Ⅰ. 서론 Ⅱ. 흡수체 설계 Ⅲ. 시제품 측정 결과 Ⅳ. 결론 References