Vaovao - Famerenana ny antenne tariby fandefasana mifototra amin'ny metamaterials (Fizarana 2)

2. Fampiharana ny MTM-TL amin'ny Rafitra Antenna
Ity fizarana ity dia hifantoka amin'ny TL metamaterial artifisialy sy ny sasany amin'ireo fampiharana mahazatra sy mifandraika amin'izany amin'ny fanatanterahana rafitra antenne isan-karazany amin'ny vidiny mirary, mora fanamboarana, fanalefahana, bandwidth midadasika, gain sy fahombiazana avo lenta, fahafahana mijery lavitra ary profil ambany. Horesahina etsy ambany izy ireo.

1. Antena broadband sy multi-frequency
Ao amin'ny TL mahazatra manana halavana l, rehefa omena ny fatran'ny zoro ω0, dia azo kajy toy izao manaraka izao ny halavan'ny herinaratra (na ny dingana) amin'ny tsipika fandefasana:

Izay maneho ny hafainganam-pandehan'ny dingana amin'ny tsipika fandefasana ny vp. Araka ny hita etsy ambony, ny bandwidth dia mifanandrify akaiky amin'ny fahatarana vondrona, izay derivative an'ny φ raha oharina amin'ny matetika. Noho izany, rehefa mihafohy ny halavan'ny tsipika fandefasana, dia mihalava ihany koa ny bandwidth. Raha lazaina amin'ny teny hafa, misy fifandraisana mivadika eo amin'ny bandwidth sy ny dingana fototra amin'ny tsipika fandefasana, izay manokana amin'ny famolavolana. Izany dia mampiseho fa amin'ny faritra mizara nentim-paharazana, dia tsy mora fehezina ny bandwidth miasa. Azo lazaina fa vokatry ny fetran'ny tsipika fandefasana nentim-paharazana amin'ny lafiny degrean'ny fahalalahana izany. Na izany aza, ny singa enta-mavesatra dia mamela ny fampiasana paramètre fanampiny amin'ny metamaterial TLs, ary ny valin'ny dingana dia azo fehezina amin'ny ambaratonga sasany. Mba hampitomboana ny bandwidth, dia ilaina ny manana fironana mitovy amin'ny matetika fiasan'ny toetran'ny dispersion. Ny metamaterial TL artifisialy dia afaka mahatratra io tanjona io. Mifototra amin'io fomba fiasa io, fomba maro hanatsarana ny bandwidth an'ny antenne no naroso tao amin'ny lahatsoratra. Ireo manam-pahaizana dia namolavola sy nanamboatra antenne broadband roa feno resonators peratra misaraka (jereo ny Sary 7). Ny valiny aseho amin'ny Sary 7 dia mampiseho fa rehefa avy ampidirina amin'ny antenne monopole mahazatra ny resonatora peratra mizarazara, dia mihetsika ny fomba fatran'ny resonant ambany. Ny haben'ny resonatora peratra mizarazara dia hatsaraina mba hahazoana resonance akaikin'ny an'ny antenne monopole. Ny valiny dia mampiseho fa rehefa mifanindry ny resonance roa, dia mitombo ny bandwidth sy ny toetran'ny taratra amin'ny antenne. Ny lava sy ny sakany amin'ny antenne monopole dia 0.25λ0×0.11λ0 sy 0.25λ0×0.21λ0 (4GHz), tsirairay avy, ary ny lava sy ny sakany amin'ny antenne monopole feno resonatora peratra mizarazara dia 0.29λ0×0.21λ0 (2.9GHz), tsirairay avy. Ho an'ny antenne mahazatra miendrika F sy ny antenne miendrika T tsy misy resonatora peratra mizarazara, ny tombony sy ny fahombiazan'ny taratra ambony indrindra refesina amin'ny tarika 5GHz dia 3.6dBi - 78.5% ary 3.9dBi - 80.2%, tsirairay avy. Ho an'ny antenne misy resonatora peratra mizarazara, ireo masontsivana ireo dia 4dBi - 81.2% ary 4.4dBi - 83%, tsirairay avy, ao amin'ny tarika 6GHz. Amin'ny alàlan'ny fampiharana resonatora peratra mizarazara ho toy ny enta-mavesatra mifanaraka amin'ny antenne monopole, dia azo tohanana ny tarika 2.9GHz ~ 6.41GHz sy 2.6GHz ~ 6.6GHz, mifanaraka amin'ny bandwidth fractional 75.4% sy ~87%, tsirairay avy. Ireo valiny ireo dia mampiseho fa ny bandwidth fandrefesana dia nihatsara in-2.4 eo ho eo sy in-2.11 raha oharina amin'ny antenne monopole nentim-paharazana izay manana habe raikitra.

Sary 7. Antenne broadband roa feno resonatora split-ring.

Araka ny aseho amin'ny Sary 8, aseho eto ny valin'ny andrana tamin'ny antenne monopole compact vita pirinty. Rehefa S11≤- 10 dB, ny bandwidth miasa dia 185% (0.115-2.90 GHz), ary amin'ny 1.45 GHz, ny tombony ambony indrindra sy ny fahombiazan'ny taratra dia 2.35 dBi sy 78.8% tsirairay avy. Mitovy amin'ny rafitra takelaka telozoro mifanatrika ny firafitry ny antenne, izay fehezin'ny fizarana herinaratra miolikolika. Ny GND fohy dia misy tsato-kazo afovoany napetraka eo ambanin'ny feeder, ary peratra resonant misokatra efatra no miparitaka manodidina azy, izay manitatra ny bandwidth an'ny antenne. Ny antenne dia mandefa taratra saika amin'ny lafiny rehetra, mandrakotra ny ankamaroan'ny tarika VHF sy S, ary ny tarika UHF sy L rehetra. Ny haben'ny antenne ara-batana dia 48.32 × 43.72 × 0.8 mm3, ary ny haben'ny herinaratra dia 0.235λ0 × 0.211λ0 × 0.003λ0. Manana tombony amin'ny habeny kely sy ny vidiny mirary izy io, ary mety hampiasaina amin'ny rafitra fifandraisana tsy misy tariby haingam-pandeha.

Sary 8: Antenne monopole feno resonatora peratra misaraka.

Ny Sary 9 dia mampiseho rafitra antenne fisaka misy tadivavarana miolikolika roa mifamatotra izay miorina amin'ny tany miendrika T amin'ny alalan'ny vias roa. Ny haben'ny antenne dia 38.5 × 36.6 mm2 (0.070λ0 × 0.067λ0), izay λ0 ny halavan'ny onjam-peo 0.55 GHz. Ny antenne dia mandefa taratra amin'ny lafiny rehetra ao amin'ny E-plane amin'ny tarika matetika miasa 0.55 ~ 3.85 GHz, miaraka amin'ny tombony ambony indrindra 5.5dBi amin'ny 2.35GHz ary fahombiazana 90.1%. Ireo endri-javatra ireo dia mahatonga ny antenne natolotra ho mety amin'ny fampiharana isan-karazany, anisan'izany ny UHF RFID, GSM 900, GPS, KPCS, DCS, IMT-2000, WiMAX, WiFi ary Bluetooth.

Sary 9. Rafitra antena fisaka naroso.

2. Antenne Onja Mitete (LWA)
Ny antenne onja mitete vaovao dia iray amin'ireo fampiharana lehibe indrindra amin'ny fanatanterahana TL metamaterial artifisialy. Ho an'ny antenne onja mitete, ny fiantraikan'ny tsy miovaova dingana β amin'ny zoro taratra (θm) sy ny sakany taratra ambony indrindra (Δθ) dia toy izao manaraka izao:

L ny halavan'ny antenne, k0 ny isan'ny onja ao amin'ny habakabaka malalaka, ary λ0 ny halavan'ny onjam-peo ao amin'ny habakabaka malalaka. Mariho fa ny taratra dia mitranga rehefa |β| ihany.

3. Antena resonatora aotra-baiko
Ny toetra mampiavaka ny metamaterial CRLH dia ny hoe mety ho 0 ny β rehefa tsy mitovy amin'ny aotra ny fatran'ny matetika. Mifototra amin'io toetra io, dia azo atao ny mamorona resonator baiko aotra (ZOR) vaovao. Rehefa aotra ny β, dia tsy misy fiovan'ny dingana mitranga ao amin'ny resonator manontolo. Izany dia satria ny tsy miovaovan'ny fiovan'ny dingana φ = - βd = 0. Ankoatra izany, ny resonance dia miankina amin'ny enta-mavesatra mihetsika ihany ary tsy miankina amin'ny halavan'ny rafitra. Ny sary 10 dia mampiseho fa ny antenne natolotra dia namboarina tamin'ny fampiharana singa roa sy telo misy endrika E, ary ny habe manontolo dia 0.017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 sy 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0, izay maneho ny halavan'ny onjam-peo amin'ny habaka malalaka amin'ny fatran'ny fiasana 500 MHz sy 650 MHz, tsirairay avy. Miasa amin'ny matetika 0.5-1.35 GHz (0.85 GHz) sy 0.65-1.85 GHz (1.2 GHz) ny antenne, miaraka amin'ny bandwidth 91.9% sy 96.0%. Ankoatra ny toetran'ny habeny kely sy bandwidth malalaka, ny tombony sy ny fahombiazan'ny antenne voalohany sy faharoa dia 5.3dBi sy 85% (1GHz) ary 5.7dBi sy 90% (1.4GHz).

Sary 10. Rafitra antena E roa sy E telo sosona naroso.

4. Antena misy lavaka
Nisy fomba tsotra naroso mba hampitomboana ny fisokafan'ny antenne CRLH-MTM, saingy saika tsy miova ny haben'ny antenne-ny. Araka ny aseho amin'ny Sary 11, ny antenne dia misy singa CRLH mifanila mitsangana, izay misy patch sy tsipika miolikolika, ary misy lavaka miendrika S eo amin'ny patch. Ny antenne dia omena amin'ny alalan'ny stub mifanaraka amin'ny CPW, ary ny habeny dia 17.5 mm × 32.15 mm × 1.6 mm, mifanaraka amin'ny 0.204λ0 × 0.375λ0 × 0.018λ0, izay maneho ny halavan'ny onjam-peo amin'ny habaka malalaka ny λ0 (3.5GHz). Ny valiny dia mampiseho fa ny antenne dia miasa amin'ny tarika matetika 0.85-7.90GHz, ary ny bandwidth miasa dia 161.14%. Ny tombony sy ny fahombiazan'ny taratra ambony indrindra amin'ny antenne dia miseho amin'ny 3.5GHz, izay 5.12dBi sy ~80%.