A calculation of a permeability tensor of ferrites is presented in this thesis. A ferrite resonator that is located between two parallel metal plates is introduced. Through theoretical derivation of the proposed scheme, the splitting phenomenon of the HE111 mode is verified. It is also found that the splitting behavior depends on the single magnetization value of the ferrite. The analysis process and calculated results are presented in detail. lastly, a permeability tensor is obtained by comparing calculation results and measurement results. In this thesis, there are two main suggested antennas.One is a tunable ferrite resonator antenna with circular polarization. This designed antenna has the cylindrical shape with a height of 3.5mm and a diameter of 7.6mm. It is verified that the polarization can be changed from linear to circular by applying a dc magnetic field. Also, It has a broad variable frequency range (9.37 GHz~10.65 GHz). The other is a hybrid antenna. The broad band hybrid antenna consists of patch antennas coupled to ferrite resonator antenna with via structures. The proposed hybrid antenna has three resonances(8.75GHz, 9.3GHz,9.75GHz) and operates from 8.5 GHz to 10 GHz.
본 논문에서는 새로운 방식의 투자율 텐서를 측정하는 방법을 제안한다. 본 연구를 통한 측정방식은 기존의 측정방식보다 더욱 간단한 구조에서 정확한 측정이 가능하다.두 평행금속판 사이에 원통형 페라이트를 놓는 구조로 페라이트 내부 필드와 외부 필드의 경계조건을 계산하면 4by4 determinant를 얻을 수 있다. 이를 통해 페라이트의 자화를 구하고 이를 페라이트 텐서 성분에 대한 수식에 대입하여 최종적으로 페라이트 텐서를 얻을 수 있다.
또한 본 논문에서는 두가지의 페라이트 공진 안테나 모델을 제안한다. 첫번째로 원통형 페라이트에 일정 방향으로의 외부 자장이 인가될 경우 페라이트의 하이브리드 공진이 두 가지의 공진으로 갈라지는 현상을 이용하여 주파수 가변 안테나를 제작한다. 외부 자장의 세기에 따라 갈라진 모드로 인해 방사되는 주파수 대역을 가변 가능한 안테나를 제안한다. 마지막으로 페라이트 공진 안테나(FRA : Ferrite Resonator Antenna)로 넓은 대역을 확보하는 것은 아직도 많은 연구를 필요로 한다. FRA의 대역을 넓히는 기술 중 하나인 패치 안테나와 FRA를 합치는 하이브리드 안테나를 이용하여 페라이트에 추가적인 Via 구조를 통해 새로운 공진으로 보다 넓은 밴드를 확보하는 안테나를 제안한다.
