On the Modeling of Microstrip Lines Loaded With Dumbbell Defect-Ground-Structure (DB-DGS) and Folded DB-DGS Resonators
Su, Lijuan (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Muñoz Enano, Jonathan (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Vélez Rasero, Paris (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Martel Villagrán, Jesús (Universidad de Sevilla. Grupo de Microondas)
Medina, Francisco (Universidad de Sevilla. Grupo de Microondas)
Martín, Ferran (Martín Antolín) (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)

Data:	2021
Resum:	This paper presents a lumped-element equivalent circuit model of microstrip lines loaded with dumbbell defect-ground-structure (DB-DGS) resonators, etched in the ground plane. The model is valid for ordinary (i. e. , unfolded) DB-DGSs, as well as for folded DB-DGSs with an arbitrary aperture angle and relative orientation between the line and the resonator. It is shown that in folded, or partially folded, DB-DGS resonators both magnetic and electric coupling between the line and the resonator should be considered, except for a particular DB-DGS orientation, namely, the one where the symmetry plane of the particle (a magnetic wall) is orthogonal to the line axis. In this case, the particle is exclusively excited by the electric field generated by the line. It is also shown that the circuit model of a microstrip line loaded with an unfolded DB-DGS resonator transversally oriented to the line can be derived from the general model by considering the effects of opening the particle, i. e. , a reduction of the electric coupling. In the extreme situation where the DB-DGS is completely opened (unfolded), the electric coupling vanishes, and the particle is exclusively driven by the magnetic field generated by the line. This effect is taken into account in the model by considering that the capacitance between the line and the inner metallic region of the folded, or partially folded, DB-DGS depends on the aperture angle of the particle, and it is null when the particle is unfolded. The models are validated by parameter extraction and comparison of the circuit responses with the responses inferred by electromagnetic simulation and measurement.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PID2019-103904RB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-1159 Ministerio de Ciencia e Innovación IJCI-2017-31339 Agencia Estatal de Investigación IJC2019-040786-I
Nota:	Altres ajuts: Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), Secreteraria d'Universitats i Recerca (Generalitat de Catalunya), and European Social Fund for the Formació d'Investigadors (FI) grant
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Dumbbell DGS (DB-DGS) ; Defect ground structures (DGS) ; Folded DB-DGS ; Mixed coupling ; Microstrip technology ; Parameter extraction
Publicat a:	IEEE Access, Vol. 9 (November 2021) , p. 150878-150888, ISSN 2169-3536

DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3125775

11 p, 1.0 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Enginyeries > CIMITEC-UAB
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats