2. MTM-TLди антенна системаларында колдонуу
Бул бөлүмдө жасалма метаматериалдык TLs жана алардын кээ бир кеңири таралган жана актуалдуу колдонмолору ар кандай антенналык структураларды арзан баада, оңой өндүрүштө, кичирейтүүдө, кең өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө, жогорку кирешеге жана эффективдүүлүккө, кеңири диапазондогу сканерлөө мүмкүнчүлүгүнө жана төмөн профилине багытталган. Алар төмөндө талкууланат.
1. Кең тилкелүү жана көп жыштыктуу антенналар
Узундугу l болгон типтүү ЭЭЧда бурчтук жыштык ω0 берилгенде электр өткөргүч линиясынын электрдик узундугун (же фазасын) төмөнкүдөй эсептөөгө болот:
Бул жерде vp өткөрүү линиясынын фазалык ылдамдыгын билдирет. Жогоруда айтылгандардан көрүнүп тургандай, өткөрүү жөндөмдүүлүгү жыштыкка карата φ туундусу болгон топтун кечигүүсүнө туура келет. Демек, өткөргүч линиясынын узундугу кыскарган сайын өткөрүү жөндөмдүүлүгү да кеңейет. Башка сөз менен айтканда, өткөрүү жөндөмдүүлүгү менен өткөргүч линиясынын негизги фазасынын ортосунда тескери байланыш бар, ал долбоорго мүнөздүү. Бул салттуу бөлүштүрүлгөн схемаларда иштөө жөндөмдүүлүгүн көзөмөлдөө оңой эмес экенин көрсөтүп турат. Бул эркиндик даражасы боюнча салттуу электр берүү линияларынын чектөөлөр менен байланыштырылышы мүмкүн. Бирок, жүктөө элементтери кошумча параметрлерди метаматериалдык TLs колдонууга мүмкүндүк берет, жана фазалык жооп белгилүү бир даражада көзөмөлдөнүшү мүмкүн. Өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу үчүн дисперсиялык мүнөздөмөлөрдүн иштөө жыштыгынын жанында окшош эңкейиш керек. Жасалма метаматериалдык TL бул максатка жете алат. Бул ыкманын негизинде кагазда антенналардын өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуунун көптөгөн ыкмалары сунушталат. Окумуштуулар эки тилкелүү антенналарды иштеп чыгышты жана шакекчеге бөлүнүүчү резонаторлор жүктөлгөн (7-сүрөттү карагыла). 7-сүрөттө көрсөтүлгөн жыйынтыктар бөлүүчү шакекче резонаторду кадимки монополдук антенна менен жүктөгөндөн кийин, төмөнкү резонанстык жыштык режими козголо тургандыгын көрсөтүп турат. Бөлүнүүчү шакек резонаторунун өлчөмү монополдук антеннага жакын резонанска жетүү үчүн оптималдаштырылган. Натыйжалар көрсөткөндөй, эки резонанс дал келгенде антеннанын өткөрүү жөндөмдүүлүгү жана радиациялык мүнөздөмөлөрү жогорулайт. Монополдук антеннанын узундугу жана туурасы тиешелүүлүгүнө жараша 0,25λ0×0,11λ0 жана 0,25λ0×0,21λ0 (4 ГГц), ал эми бөлүнгөн шакекче резонатор жүктөлгөн монополдук антеннанын узундугу жана туурасы 0,29λ0×0,219ГГц (0,29λ0×0,219ГГц) болуп саналат. ), тиешелүүлүгүнө жараша. Бөлүнгөн шакекче резонатору жок кадимки F формасындагы антенна жана Т түрүндөгү антенна үчүн 5 ГГц диапазонунда өлчөнгөн эң жогорку пайда жана нурлануунун эффективдүүлүгү тиешелүүлүгүнө жараша 3,6dBi - 78,5% жана 3,9дБи - 80,2% түзөт. Бөлүнгөн шакекчелүү резонатор жүктөлгөн антенна үчүн бул параметрлер 6 ГГц диапазонунда тиешелүүлүгүнө жараша 4dBi - 81,2% жана 4,4дБi - 83% түзөт. Монополдук антеннага дал келген жүк катары бөлүнгөн шакекче резонаторду ишке ашыруу менен 2,9 ГГц ~ 6,41 ГГц жана 2,6 ГГц ~ 6,6 ГГц тилкелерин колдоого алса болот, тиешелүүлүгүнө жараша 75,4% жана ~87% фракциялык өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө туура келет. Бул натыйжалар өлчөө өткөрүү жөндөмдүүлүгү болжол менен белгиленген өлчөмдөгү салттуу монополдук антенналарга салыштырмалуу болжол менен 2,4 эсеге жана 2,11 эсеге жакшырганын көрсөтүп турат.
Сүрөт 7. Бөлүнүүчү шакекчелүү резонаторлор жүктөлгөн кең тилкелүү эки антенна.
8-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, компакт басылган монополдук антеннанын эксперименталдык натыйжалары көрсөтүлгөн. S11≤- 10 дБ болгондо, иштөө өткөрүү жөндөмдүүлүгү 185% (0,115-2,90 ГГц), ал эми 1,45 ГГцде эң жогорку пайда жана нурлануунун эффективдүүлүгү тиешелүүлүгүнө жараша 2,35 дБ жана 78,8% түзөт. Антеннанын схемасы ийри сызыктуу электр бөлгүч менен азыктанган арткы үч бурчтуу барак структурасына окшош. Кесилген GND фидердин астына жайгаштырылган борбордук түтүктү камтыйт жана анын айланасында төрт ачык резонанстык шакекчелер бөлүштүрүлүп, антеннанын өткөрүү жөндөмдүүлүгүн кеңейтет. Антенна VHF жана S тилкелеринин көбүн жана UHF жана L тилкелеринин бардыгын камтыган дээрлик ар тараптуу нурлантат. Антеннанын физикалык өлчөмү 48,32×43,72×0,8 мм3, ал эми электрдик өлчөмү 0,235λ0×0,211λ0×0,003λ0. Бул кичинекей өлчөмдө жана арзан баада артыкчылыктарга ээ жана кең тилкелүү зымсыз байланыш системаларында потенциалдуу колдонуу перспективаларына ээ.
Сүрөт 8: Бөлүнгөн шакек резонатору менен жүктөлгөн монополдук антенна.
9-сүрөттө эки жол аркылуу кесилген Т түрүндөгү жер тегиздигине негизделген эки жуп өз ара байланышкан меандр зым илмектеринен турган тегиздик антенна түзүмү көрсөтүлгөн. Антеннанын өлчөмү 38,5×36,6 мм2 (0,070λ0×0,067λ0), мында λ0 0,55 ГГц бош мейкиндик толкун узундугу. Антенна 0,55 ~ 3,85 ГГц жыштык тилкесинде E-тегиздигинде ар тараптуу нурлантат, максималдуу пайда 2,35 ГГцде 5,5 дБи жана эффективдүүлүгү 90,1%. Бул функциялар сунушталган антеннаны ар кандай колдонмолорго, анын ичинде UHF RFID, GSM 900, GPS, KPCS, DCS, IMT-2000, WiMAX, WiFi жана Bluetooth үчүн ылайыктуу кылат.
9-сүрөт. Сунушталган тегиздик антенна структурасы.
2. Аккан толкун антеннасы (LWA)
жаңы агып толкун антенна жасалма метаматериалдык TL ишке ашыруу үчүн негизги колдонмолордун бири болуп саналат. Аккан толкун антенналары үчүн фаза константасынын β нурлануу бурчуна (θm) жана нурдун максималдуу туурасына (Δθ) таасири төмөнкүдөй:
L – антеннанын узундугу, k0 – бош мейкиндиктеги толкундун саны, λ0 – бош мейкиндиктеги толкун узундугу. Нурлануу |β| болгондо гана пайда болоорун эске алыңыз
3. Нөл даражадагы резонатордук антенна
CRLH метаматериалынын уникалдуу касиети - жыштык нөлгө барабар болбогондо β 0 болушу мүмкүн. Бул касиеттин негизинде жаңы нөл тартиптеги резонатор (ZOR) түзүлүшү мүмкүн. β нөл болгондо, бүт резонатордо фазалык жылыш болбойт. Себеби фазалык жылыш константасы φ = - βd = 0. Мындан тышкары резонанс реактивдүү жүккө гана көз каранды жана структуранын узундугуна көз каранды эмес. 10-сүрөт сунуш кылынган антенна E-формасы бар эки жана үч бирдикти колдонуу менен даярдалганын көрсөтүп турат жана жалпы өлчөмү 0,017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 жана 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0, бул жерде тиешелүү түрдө толкунду билдирет. тиешелүүлүгүнө жараша 500 МГц жана 650 МГц жумушчу жыштыктарда бош мейкиндик. Антенна 0,5-1,35 ГГц (0,85 ГГц) жана 0,65-1,85 ГГц (1,2 ГГц) жыштыктарында иштейт, салыштырмалуу өткөрүү жөндөмдүүлүгү 91,9% жана 96,0%. Кичинекей өлчөмдөгү жана кең өткөрүү жөндөмдүүлүгүнөн тышкары, биринчи жана экинчи антенналардын пайда жана эффективдүүлүгү тиешелүүлүгүнө жараша 5,3dBi жана 85% (1ГГц) жана 5,7дБи жана 90% (1,4ГГц) түзөт.
Сүрөт. 10 Сунушталган кош-E жана үч-E антеннасынын структуралары.
4. Слот антеннасы
CRLH-MTM антеннасынын апертурасын чоңойтуу үчүн жөнөкөй ыкма сунушталды, бирок анын антеннасынын өлчөмү дээрлик өзгөргөн жок. 11-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, антенна бири-бирине вертикалдуу тизилген CRLH блокторун камтыйт, аларда тактар жана меандр сызыктары бар жана патчта S формасындагы уяча бар. Антенна CPW дал келген түтүк менен азыктанат жана анын өлчөмү 17,5 мм × 32,15 мм × 1,6 мм, 0,204λ0×0,375λ0×0,018λ0 туура келет, мында λ0 (3,5 ГГц) бош мейкиндиктин толкун узундугун билдирет. Натыйжалар антенна 0,85-7,90 ГГц жыштык тилкесинде иштээрин жана анын иштөө жөндөмдүүлүгү 161,14% түзөрүн көрсөттү. Антеннанын эң жогорку радиациялык жогорулашы жана эффективдүүлүгү 3,5 ГГцде пайда болот, алар тиешелүүлүгүнө жараша 5,12dBi жана ~80% түзөт.
11-сүрөт Сунушталган CRLH MTM слот антеннасы.
Антенналар тууралуу көбүрөөк билүү үчүн төмөнкүгө кириңиз:
Посттун убактысы: 30-август-2024
