본 연구는 구리 시트로 차폐된 유전체 기판 위에 부착된 메타스티커를 이용하여 전자기파를 흡수하는 전자기 메타표면 흡수체(MA)에 대한 설계 및 제작 방법을 제안한다. 높은 설계 자유도를 보장하면서 동시에 흡수 대역폭(BW)을 가능한 한 넓히기 위해, 메타패턴으로 정사각 프랙탈 링을 선택하고 유전 알고리즘을 사용하여 이를 최적화하였다. 정사각 프랙탈 링을 간단한 방식으로 제작하기 위해 레이저 절단기를 이용하여 인듐-주석-산화물(indium-tin-oxide) 박막을 절단하였다. 이어서 메타패턴을 양면 접착 필름 위에 조립하여 메타스티커를 제작하였으며, 이 접착 필름은 필름의 반대쪽 면을 이용하여 유전체 기판에 부착할 수 있다. 레이저 절단 공정으로 인해 손상된 영역이 설계 과정에서 보상된 최종 MA의 측정 결과로부터, 수직 입사 조건에서 4.39~7.51 GHz 범위의 광대역 -10 dB 반사 대역폭이 확인되었고, 이때 분율 BW는 52.44%였다. 또한 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편파 모두에 대해 0°부터 60°까지의 넓은 입사각 범위에서 분율 BW 4.35%가 측정되었다.

유전 알고리즘을 활용하여 폼 기판의 상부 및 중간 표면에 마름모꼴 탄소 타일을 최적으로 결합함으로써 초광대역 및 광각 육각 전자기 스텔스 메타물질을 설계하였다. 본 연구에서는 처음으로, 기존 안테나 시스템에 대해 감지 불가능한 편광 상태를 갖는 복사 상태로 변환하는 스텔스 메커니즘을 규명하였다. 이는 초광대역에서 유도된 흡수성 표면 플라즈몬 폴라리톤의 일부를, 3개의 축 방향 주기적 모서리와 슬릿으로부터 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편광 모두에 대해 변환하여 이루어진다. 측정 결과, -10 dB 반사손실 대역폭(BW)은 법선 입사에서 1~11.66 GHz 범위에서 달성되었으며, 이때 분수 대역폭은 168.4%였다. 또한 입사각 θ가 0°~45°일 때 TE 및 TM 편광 모두에서 -10 dB 분수 대역폭 49.95%가 확인되었다. 무엇보다도, θ가 0°~60°일 때 TE 편광에 대해 분수 대역폭이 64.83%까지 도달하였는데, 이는 정사각형 형상의 메타물질 흡수체를 기반으로는 달성되지 못한 성과이다. 이러한 설계 전략은 흡수 전력, 반사각 변화, 또는 주파수 대역 이동과 같은 장기간 고착된 스텔스 개념으로부터 벗어날 수 있는 길을 열 수 있다.

본 논문에서는 4개의 100 Ω 칩 저항기와 정사각형 구리 타일의 조합으로 구성되는 광대역 흡수를 위한 구성으로부터 발전된, 광각 메타표면 흡수기의 설계 전략을 제안한다. 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편파 모두에 대해 입사각이 60°까지인 모든 입사각에서 -10 dB 반사율을 만족시키기 위해 구리 타일을 재구성하였다. 이를 위해 변환적 유전 알고리즘을 적용하였으며, 성능 지표는 타깃 대역에서의 최악 반사율에 스케일링 계수를 곱하는 방식으로 원래의 지표로부터 변환하였다. 시뮬레이션 결과, 10.8~11.21 GHz 범위에서 -10 dB 반사율을 보였고, 상대 대역폭은 입사각 0°~60° 범위에서 TE 및 TM 편파 모두에 대해 3.73%로 나타났다. 제안된 설계의 정확성은 측정을 수행하여 검증하였으며, 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.

본 연구에서는 네 개의 칩 저항기와 연결된 구리 타일의 최적 조합으로 이루어진 광대역 메타표면 흡수기를 설계하고 실험적으로 검증하였다. 칩 저항기의 위치를 고정하고 저항을 100 Ω으로 설정한 후, 유전 알고리즘(GA)을 이용하여 광대역 흡수를 위한 최적의 구리 타일 패턴을 설계하였다. 최적의 구리 타일 조합은 GA에 의해 생성된 비트 서열의 1 또는 0 상태에 따라 각각 구리 또는 공기 사이의 정사각형 타일 쌍(square tile pairs)에 대한 상태를 결정함으로써 식별하였다. 최적화된 메타표면 흡수기에 대한 전파 전 범위(full-wave) 시뮬레이션 결과는 수직 입사 조건에서 6.57~12.73 GHz의 주파수 범위 내에서 -10 dB 반사율 대역폭을 확인하였으며, 분수 대역폭은 63.83%였다. 또한 메타표면 흡수기의 정확도는 전파 전 범위 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 실험 결과를 통해 검증되었다.

본 연구는 구리 시트로 차폐된 유전체 기판 위에 부착된 메타스티커를 이용하여 전자기파를 흡수하는 전자기 메타표면 흡수체(MA)에 대한 설계 및 제작 방법을 제안한다. 높은 설계 자유도를 보장하면서 동시에 흡수 대역폭(BW)을 가능한 한 넓히기 위해, 메타패턴으로 정사각 프랙탈 링을 선택하고 유전 알고리즘을 사용하여 이를 최적화하였다. 정사각 프랙탈 링을 간단한 방식으로 제작하기 위해 레이저 절단기를 이용하여 인듐-주석-산화물(indium-tin-oxide) 박막을 절단하였다. 이어서 메타패턴을 양면 접착 필름 위에 조립하여 메타스티커를 제작하였으며, 이 접착 필름은 필름의 반대쪽 면을 이용하여 유전체 기판에 부착할 수 있다. 레이저 절단 공정으로 인해 손상된 영역이 설계 과정에서 보상된 최종 MA의 측정 결과로부터, 수직 입사 조건에서 4.39~7.51 GHz 범위의 광대역 -10 dB 반사 대역폭이 확인되었고, 이때 분율 BW는 52.44%였다. 또한 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편파 모두에 대해 0°부터 60°까지의 넓은 입사각 범위에서 분율 BW 4.35%가 측정되었다.

유전 알고리즘을 활용하여 폼 기판의 상부 및 중간 표면에 마름모꼴 탄소 타일을 최적으로 결합함으로써 초광대역 및 광각 육각 전자기 스텔스 메타물질을 설계하였다. 본 연구에서는 처음으로, 기존 안테나 시스템에 대해 감지 불가능한 편광 상태를 갖는 복사 상태로 변환하는 스텔스 메커니즘을 규명하였다. 이는 초광대역에서 유도된 흡수성 표면 플라즈몬 폴라리톤의 일부를, 3개의 축 방향 주기적 모서리와 슬릿으로부터 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편광 모두에 대해 변환하여 이루어진다. 측정 결과, -10 dB 반사손실 대역폭(BW)은 법선 입사에서 1~11.66 GHz 범위에서 달성되었으며, 이때 분수 대역폭은 168.4%였다. 또한 입사각 θ가 0°~45°일 때 TE 및 TM 편광 모두에서 -10 dB 분수 대역폭 49.95%가 확인되었다. 무엇보다도, θ가 0°~60°일 때 TE 편광에 대해 분수 대역폭이 64.83%까지 도달하였는데, 이는 정사각형 형상의 메타물질 흡수체를 기반으로는 달성되지 못한 성과이다. 이러한 설계 전략은 흡수 전력, 반사각 변화, 또는 주파수 대역 이동과 같은 장기간 고착된 스텔스 개념으로부터 벗어날 수 있는 길을 열 수 있다.

본 논문에서는 4개의 100 Ω 칩 저항기와 정사각형 구리 타일의 조합으로 구성되는 광대역 흡수를 위한 구성으로부터 발전된, 광각 메타표면 흡수기의 설계 전략을 제안한다. 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편파 모두에 대해 입사각이 60°까지인 모든 입사각에서 -10 dB 반사율을 만족시키기 위해 구리 타일을 재구성하였다. 이를 위해 변환적 유전 알고리즘을 적용하였으며, 성능 지표는 타깃 대역에서의 최악 반사율에 스케일링 계수를 곱하는 방식으로 원래의 지표로부터 변환하였다. 시뮬레이션 결과, 10.8~11.21 GHz 범위에서 -10 dB 반사율을 보였고, 상대 대역폭은 입사각 0°~60° 범위에서 TE 및 TM 편파 모두에 대해 3.73%로 나타났다. 제안된 설계의 정확성은 측정을 수행하여 검증하였으며, 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.

본 연구에서는 네 개의 칩 저항기와 연결된 구리 타일의 최적 조합으로 이루어진 광대역 메타표면 흡수기를 설계하고 실험적으로 검증하였다. 칩 저항기의 위치를 고정하고 저항을 100 Ω으로 설정한 후, 유전 알고리즘(GA)을 이용하여 광대역 흡수를 위한 최적의 구리 타일 패턴을 설계하였다. 최적의 구리 타일 조합은 GA에 의해 생성된 비트 서열의 1 또는 0 상태에 따라 각각 구리 또는 공기 사이의 정사각형 타일 쌍(square tile pairs)에 대한 상태를 결정함으로써 식별하였다. 최적화된 메타표면 흡수기에 대한 전파 전 범위(full-wave) 시뮬레이션 결과는 수직 입사 조건에서 6.57~12.73 GHz의 주파수 범위 내에서 -10 dB 반사율 대역폭을 확인하였으며, 분수 대역폭은 63.83%였다. 또한 메타표면 흡수기의 정확도는 전파 전 범위 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 실험 결과를 통해 검증되었다.

광대역 전자기 은폐(broadband electromagnetic camouflage)를 설계하여, 높이가 목표 물체와 다른 주기적 삼각형 돌기들로 이루어진 산란 표면(scattering surface) 위의 삼각형 물체를 은폐하고자 한다. 이를 위해 변환 전자기학(transformation electromagnetics)에 의해 설계된 매질로서, 직각 삼각형 돌기를 평판으로 변환할 수 있는 구조를 회전시켜 변환된 물체의 높이가 산란 표면의 높이와 일치하도록 한다. 그런 다음, 매질에 거울 대칭(mirror symmetry)을 적용함으로써 목표 삼각형 물체를 산란 표면의 높이만큼으로 높이가 감소된 또 다른 물체로 변환할 수 있다. 전 전자(full-wave) 시뮬레이션을 통해, 제안된 광대역 전자기 은폐가 중심 주파수 3 GHz에서 분수 대역폭 15%에 해당하는 목표 각도(target angles)에서의 산란 악화를 10 dB 이상 더 크게 감소시키는 것이 확인되었다.

S/m) 및 강도(34.0 MPa). 다양한 첨가제와 용매를 사용한 소결 공정은 전기적 특성을 유지하면서 소결 조건을 결정하는 데 도움이 될 수 있다.

본 통신에서는 메타표면 흡수기와 결합된 대면(face-to-face) 안테나 시스템의 설계 및 실험적 검증을 제시하며, 이를 통해 간섭과 누화를 제거한다. 먼저 정사각형 구리 픽셀로 구성된 메타표면 흡수기 단일 셀을 유전 알고리즘을 이용하여 원거리-입사 조건에서 최적으로 설계하여, 5.75~5.83 GHz 범위에서 −10 dB 반사율을 만족하고 5.8 GHz에서 최소 반사율 −13.90 dB를 달성한다. 그 다음, 메타표면 흡수기를 공진 주파수 5.8 GHz인 2×1 어레이 안테나 한 쌍에 통합한다. 두 어레이 안테나는 근거리 무선 데이터 전송이 가능하도록 서로 마주 보게 배치하며, 이는 시선(LoS) 상에서 일렬 정렬된 두 안테나 사이의 전송을 가능하게 한다. 메타표면 흡수기를 사용하여 원치 않는 반사파를 흡수함으로써, 수직 방향에서 전달 스펙트럼에 유발되는 간섭과 수평 및 대각 방향에서의 누화를 동시에 제거할 수 있다. 두 어레이 안테나 쌍 사이의 다양한 거리에서 계산된 시뮬레이션 결과로 이를 확인하였다. 측정 결과는 시뮬레이션과 잘 일치하여, 제안된 설계의 정확성을 검증한다.