본 논문에서는 via가 있는 버섯구조를 이용한 ENG ZOR 안테나와 DGS 구조를 이용한 via-free ENG ZOR 안테나의 접지면 크기의 변화에 따른 입력저항, 대역폭, 방사효율의 영향에 대하여 이론적 연구를 수행하였다. Via-free ZOR 안테나가 via가 있는 버섯구조 ZOR 안테나보다 접지면 크기에 영향을 더 받는 것으로 확인되었다. DGS가 적절하게 동작하기 위해서는 최소 크기의 접지면이 요구되어지므로 via-free 안테나의 방사특성은 일정 크기 이상의 접지면이 확보되어야 좋아질 수 있다. Via가 있는 안테나는 기판의 높이가 높아질수록 대역폭과 방사효율이 좋아지고, via-fee 안테나의 경우 높이가 높아질수록 대역폭과 방사효율이 떨어지는 것으로 관찰되었다. 또한, via-free ZOR 안테나의 경우 via가 있는 버섯구조 ZOR 안테나와 비교하여 대역폭이 좁고 방사효율은 떨어지지만 소형화에 유리함을 알 수 있었다.
In this paper, the effects of ground size on the characteristics such as input resistance, fractional bandwidth, and radiation efficiency of epsilon negative (ENG) zeroth order resonance (ZOR) antennas were investigated theoratically. Two types of ENG ZOR antennas were studied: mushroom ENG ZOR antenna with via and via-free defected ground structure (DGS) ENG ZOR antenna. It was confirmed that the ground size had more effects on the characteristics of a Via-free ZOR antenna than those of mushroom ZOR antenna with via. The via-free antenna could radiate properly with the required size of ground plane since the size of ground plane should exceed some critical value for DGS to suitably operate. As a height of substrate of mushroom ZOR antenna with via increased, the fractional bandwidth and radiation efficiency were improved. On the other hand, as a height of via-free ZOR antenna increased, the fractional bandwidth and radiation efficiency were degraded. Finally, a via-free ZOR antenna had an advantage of compactness even though its fractional bandwidth is narrow and its radiation efficiency is poor, compared with thoses of mushroom ZOR antenna with via.
