2. Aplikasyon MTM-TL nan sistèm antèn
Seksyon sa a pral konsantre sou TL metamateryèl atifisyèl ak kèk nan aplikasyon ki pi komen ak enpòtan yo pou reyalize divès kalite estrikti antèn ak pri ki ba, fabrikasyon fasil, miniaturizasyon, Pleasant lajè, gwo benefis ak efikasite, kapasite optik lajè ak pwofil ki ba. Yo diskite anba a.
1. Bande ak milti-frekans antèn
Nan yon TL tipik ki gen yon longè l, lè yo bay frekans angilè ω0, yo ka kalkile longè elektrik (oswa faz) liy transmisyon an jan sa a:
Kote vp reprezante vitès faz liy transmisyon an. Kòm ka wè nan pi wo a, Pleasant la koresponn byen ak reta gwoup la, ki se derive nan φ ki gen rapò ak frekans. Se poutèt sa, kòm longè liy transmisyon an vin pi kout, Pleasant la tou vin pi laj. Nan lòt mo, gen yon relasyon envès ant Pleasant la ak faz fondamantal nan liy transmisyon an, ki se konsepsyon espesifik. Sa montre ke nan sikui distribiye tradisyonèl yo, Pleasant fonksyònman an pa fasil pou kontwole. Sa a ka atribiye a limit yo nan liy transmisyon tradisyonèl yo an tèm de degre libète. Sepandan, eleman chaje pèmèt paramèt adisyonèl yo dwe itilize nan metamateryèl TLs, epi repons faz la ka kontwole nan yon sèten limit. Yo nan lòd yo ogmante Pleasant la, li nesesè gen yon pant ki sanble tou pre frekans nan fonksyone nan karakteristik yo dispèsyon. Atifisyèl metamateryèl TL ka reyalize objektif sa a. Ki baze sou apwòch sa a, anpil metòd pou amelyore Pleasant antèn yo pwopoze nan papye a. Entelektyèl yo te fèt ak fabrike de antèn bande chaje ak resonator bag fann (gade Figi 7). Rezilta yo montre nan Figi 7 montre ke apre chaje resonator bag fann ak antèn monopole konvansyonèl la, se yon mòd frekans sonan ki ba eksite. Gwosè resonator bag fann optimize pou reyalize yon sonorite tou pre sa antèn monopole a. Rezilta yo montre ke lè de rezonans yo kowenside, Pleasant ak karakteristik radyasyon antèn la ogmante. Longè ak lajè antèn monopòl la se 0.25λ0×0.11λ0 ak 0.25λ0×0.21λ0 (4GHz), respektivman, ak longè ak lajè antèn monopòl chaje ak yon resonator bag fann yo se 0.29λ0×0.21λ0 (2.9GHz). ), respektivman. Pou antèn konvansyonèl ki gen fòm F ak antèn ki gen fòm T san yon resonator bag fann, pi gwo benefis ak efikasite radyasyon mezire nan gwoup 5GHz yo se 3.6dBi - 78.5% ak 3.9dBi - 80.2%, respektivman. Pou antèn ki chaje ak yon resonator bag fann, paramèt sa yo se 4dBi - 81.2% ak 4.4dBi - 83%, respektivman, nan gwoup la 6GHz. Lè w aplike yon resonator bag fann kòm yon chaj matche sou antèn monopòl la, ka sipòte gwoup 2.9GHz ~ 6.41GHz ak 2.6GHz ~ 6.6GHz, ki koresponn ak bandwidth fraksyon nan 75.4% ak ~ 87%, respektivman. Rezilta sa yo montre ke lajè mezi a amelyore pa apeprè 2.4 fwa ak 2.11 fwa konpare ak antèn monopole tradisyonèl ki gen gwosè apeprè fiks.
Figi 7. De antèn bande chaje ak résonateurs fann bag.
Jan yo montre nan Figi 8, rezilta eksperimantal yo nan antèn monopòl enprime kontra enfòmèl ant yo montre. Lè S11≤- 10 dB, Pleasant fonksyònman an se 185% (0.115-2.90 GHz), ak nan 1.45 GHz, benefis nan pik ak efikasite radyasyon se 2.35 dBi ak 78.8%, respektivman. Layout nan antèn la sanble ak yon estrikti fèy triyangilè dèyè-a-do, ki se manje pa yon divizeur pouvwa curvilinear. GND tronke a gen yon ti bout santral ki mete anba feeder a, ak kat bag sonan louvri yo distribye alantou li, ki elaji Pleasant antèn la. Antèn la gaye prèske omnidirectionnelle, ki kouvri pi fò nan VHF ak S gwoup yo, ak tout nan UHF ak L gwoup yo. Gwosè fizik antèn la se 48.32 × 43.72 × 0.8 mm3, ak gwosè elektrik la se 0.235λ0 × 0.211λ0 × 0.003λ0. Li gen avantaj ki genyen nan ti gwosè ak pri ki ba, e li gen kandida aplikasyon potansyèl nan sistèm kominikasyon san fil bande.
Figi 8: Monopole antèn chaje ak fann bag resonator.
Figi 9 montre yon estrikti antèn planè ki gen de pè bouk fil meandr ki konekte ak tè ak yon plan tè ki gen fòm T twonke atravè de via. Gwosè antèn la se 38.5 × 36.6 mm2 (0.070λ0 × 0.067λ0), kote λ0 se longèdonn espas lib 0.55 GHz. Antèn la gaye omnidirectionally nan E-avyon an nan gwoup la frekans opere nan 0.55 ~ 3.85 GHz, ak yon benefis maksimòm de 5.5dBi nan 2.35GHz ak yon efikasite nan 90.1%. Karakteristik sa yo fè antèn yo pwopoze a apwopriye pou aplikasyon pou divès kalite, ki gen ladan UHF RFID, GSM 900, GPS, KPCS, DCS, IMT-2000, WiMAX, WiFi ak Bluetooth.
Fig. 9 Pwopoze estrikti antèn plan.
2. Leaky Wave Antenna (LWA)
Nouvo antèn vag ki koule a se youn nan aplikasyon prensipal yo pou reyalize atifisyèl metamateryèl TL. Pou antèn vag ki gen koule, efè konstan faz β la sou ang radyasyon an (θm) ak lajè maksimòm gwo bout bwa a (Δθ) se jan sa a:
L se longè antèn, k0 se nimewo vag nan espas lib, ak λ0 se longèdonn nan espas lib. Remake byen ke radyasyon fèt sèlman lè |β|
3. Zewo-lòd resonator antèn
Yon pwopriyete inik nan metamateryèl CRLH se ke β ka 0 lè frekans lan pa egal a zewo. Dapre pwopriyete sa a, yo ka pwodwi yon nouvo resonator zero-order (ZOR). Lè β se zewo, pa gen okenn chanjman faz nan tout resonator la. Sa a se paske konstan nan chanjman faz φ = - βd = 0. Anplis de sa, sonorite a depann sèlman sou chaj la reyaktif epi li se endepandan de longè estrikti a. Figi 10 montre ke antèn ki pwopoze a fabrike pa aplike de ak twa inite ak fòm E, ak gwosè total la se 0.017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 ak 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0, respektivman, kote λngth reprezante nan espas gratis nan frekans opere nan 500 MHz ak 650 MHz, respektivman. Antèn la opere nan frekans 0.5-1.35 GHz (0.85 GHz) ak 0.65-1.85 GHz (1.2 GHz), ak bandwidth relatif nan 91.9% ak 96.0%. Anplis de karakteristik ti gwosè ak lajè Pleasant, benefis ak efikasite premye ak dezyèm antèn yo se 5.3dBi ak 85% (1GHz) ak 5.7dBi ak 90% (1.4GHz), respektivman.
Fig. 10 Pwopoze estrikti antèn doub-E ak trip-E.
4. antèn plas
Yo te pwopoze yon metòd senp pou elaji ouvèti antèn CRLH-MTM, men gwosè antèn li prèske pa chanje. Jan yo montre nan Figi 11, antèn la gen ladan inite CRLH anpile vètikal youn sou lòt, ki gen plak ak liy meander, epi gen yon plas ki gen fòm S sou patch la. Antèn la manje pa yon souch matche CPW, ak gwosè li se 17.5 mm × 32.15 mm × 1.6 mm, ki koresponn ak 0.204λ0 × 0.375λ0 × 0.018λ0, kote λ0 (3.5GHz) reprezante longèdonn nan espas lib. Rezilta yo montre ke antèn la opere nan gwoup la frekans nan 0.85-7.90GHz, ak Pleasant opere li yo se 161.14%. Pi gwo benefis nan radyasyon ak efikasite nan antèn la parèt nan 3.5GHz, ki se 5.12dBi ak ~ 80%, respektivman.
Fig. 11 CRLH MTM antèn plas yo pwopoze a.
Pou aprann plis sou antèn, tanpri vizite:
Tan pòs: Out-30-2024
