2. Te tono a MTM-TL i roto i nga Antenna Systems
Ko tenei waahanga ka aro ki nga TL metamaterial artificial me etahi o a raatau tono tino noa me te whai take mo te mohio ki nga momo hanganga antenna me te iti o te utu, te hanga ngawari, te iti, te whanui whanui, te whiwhinga nui me te whai hua, te kaha o te matawai whanui me te iti o te tohu. Ka korerohia i raro nei.
1. Antenna whanui me te maha-auau
I roto i te TL angamaheni me te roa o te l, ina hoatu te auau koki ω0, ka taea te tatau te roa hiko (waahanga ranei) o te raina whakawhiti penei:
Ko te vp e tohu ana i te tere o te wahanga o te raina tuku. Ka kitea mai i runga ake nei, e hono tata ana te bandwidth ki te roa o te roopu, ko te whakaputanga o te φ mo te auau. Na reira, i te mea ka poto ake te roa o te raina tuku, ka whanui ake ano te whanui. Arā, he hononga kōaro kei waenganui i te hōkaiipurangi me te wāhanga taketake o te raina tuku, he hoahoa motuhake. E whakaatu ana tenei i roto i nga waahi tohatoha tuku iho, kaore i te ngawari te whakahaere i te bandwidth whakahaere. Ka taea tenei ki nga herenga o nga raina tuku tuku iho mo nga tohu o te herekore. Heoi, ka taea e te uta nga huānga te whakamahi taapiri taapiri ki roto i nga TL metamaterial, a ka taea te whakahaere i te waahanga whakautu ki tetahi waahanga. Hei whakanui ake i te bandwidth, he mea tika kia rite te pikinga ki te tata ki te auau whakahaere o nga ahuatanga marara. Ka taea e TL metamaterial artificial te whakatutuki i tenei whainga. I runga i tenei huarahi, he maha nga tikanga mo te whakarei ake i te bandwidth o nga antennas e whakaarohia ana i roto i te pepa. E rua nga antenna aunui kua oti te hanga e nga tohunga mohio kua utaina ki nga resonator mowhiti wehe (tirohia te Whakaahua 7). Ko nga hua e whakaatuhia ana i te Whakaahua 7 e whakaatu ana i muri i te utaina o te resonator mowhiti wehe me te antenna monopole tikanga, he hikaka te aratau auau resonant iti. Ko te rahi o te resonator mowhiti ritua kua arotauhia ki te whakatutuki i te resonance tata ki tera o te antenna monopole. Ko nga hua e whakaatu ana i te wa e rite ana nga resonances e rua, ka piki ake te bandwidth me nga ahuatanga radiation o te antenna. Ko te roa me te whanui o te antenna monopole he 0.25λ0 × 0.11λ0 me te 0.25λ0 × 0.21λ0 (4GHz), me te roa me te whanui o te antenna monopole e utaina ana ki te resonator mowhiti wehe he 0.29λ0 × 0.21λ0 (29λ0 × 0.21λ0). ), ia. Mo te antenna ahua-F me te antenna ahua-T me te kore he resonator mowhiti wehe, ko te whiwhinga teitei me te pai o te radiation i whanganga i te roopu 5GHz ko 3.6dBi - 78.5% me te 3.9dBi - 80.2%, ia. Mo te antenna kua utaina ki te resonator mowhiti wehe, ko enei tawhā ko 4dBi - 81.2% me te 4.4dBi - 83%, i roto i te roopu 6GHz. Ma te whakatinana i te resonator mowhiti ritua hei uta taurite ki runga i te antenna monopole, ka taea te tautoko nga roopu 2.9GHz ~ 6.41GHz me te 2.6GHz ~ 6.6GHz, e rite ana ki nga bandwidth hautau o 75.4% me ~87%, ia. Ko enei hua e whakaatu ana ka pai ake te paanui ine i te 2.4 nga wa me te 2.11 nga wa ka whakaritea ki nga antenna monopole tuku iho o te rahi o te rahi.
Whakaahua 7. E rua nga antenna aunui kua utaina ki nga resonator mowhiti-waa.
E whakaatu ana i te Whakaahua 8, ka whakaatuhia nga hua whakamatautau o te antenna monopole kiato. A, no te S11≤- 10 dB, ko te 185% te bandwidth mahi (0.115-2.90 GHz), a, i te 1.45 GHz, ko te tihi teitei me te kaha o te radiation he 2.35 dBi me te 78.8%, ia. He rite te whakatakotoranga o te antenna ki te anga pepa tapatoru whakamuri ki muri, ka whangaia e te kaiwehe hiko curvilinear. Kei roto i te GND kua poroa he stub pokapū kua tuu ki raro i te kai whangai, a e wha nga mowhiti resonant tuwhera ka tohatohahia a tawhio noa, e whakanui ana i te bandwidth o te antenna. Ka whiti te antenna tata ki te katoa, ka kapi te nuinga o nga roopu VHF me S, me nga roopu UHF me L katoa. Ko te rahi-a-tinana o te antenna he 48.32×43.72×0.8 mm3, a ko te rahi hiko ko 0.235λ0×0.211λ0×0.003λ0. Kei a ia nga painga o te rahi iti me te utu iti, me te whai waahi ki te tono mo nga punaha whakawhitiwhiti ahokore aunui.
Whakaatu 8: Monopole antenna kua utaina ki te resonator mowhiti wehe.
Ko te Whakaahua 9 e whakaatu ana i te anga antenna mahere e rua nga rua o nga koropiko waea kopikopiko e hono ana ki te whenua ki tetahi papa rererangi T-ahua kua tapahia ma roto i nga ara e rua. Ko te rahi o te antenna he 38.5×36.6 mm2 (0.070λ0×0.067λ0), kei reira ko λ0 te roangaru mokowā noa o 0.55 GHz. Ka whiti te antenna i roto i te E-rererangi i roto i te roopu auau whakahaere o 0.55 ~ 3.85 GHz, me te nui o te 5.5dBi i te 2.35GHz me te pai o te 90.1%. Ko enei ahuatanga ka pai te antenna e whakaarohia ana mo nga momo tono, tae atu ki te UHF RFID, GSM 900, GPS, KPCS, DCS, IMT-2000, WiMAX, WiFi me Nihokikorangi.
Fig. 9 Te hanganga antenna mahere.
2. Antenna Ngaru Paruru (LWA)
Ko te antenna ngaru turuturu hou tetahi o nga tono matua mo te mohio ki te TL metamaterial artificial. Mo nga antenna ngaru turuturu, ko te paanga o te wahanga tonu β ki te koki iraruke (θm) me te whanui kurupae teitei (Δθ) e whai ake nei:
Ko L te roa o te antenna, ko te k0 te tau ngaru i te waahi waatea, ko te λ0 te roangaru i te waahi waatea. Kia mahara ka puta noa te iraruke ina |β|
3. Kore-ota resonator antenna
He āhuatanga ahurei o te CRLH metamaterial ko te β ka taea te 0 ina kore te auau i te rite ki te kore. I runga i tenei taonga, ka taea te hanga i tetahi resonator raupapa-kore (ZOR). Ina he kore te β, karekau he huringa wahanga ka puta ki te resonator katoa. Ko tenei na te mea ko te huringa o te wahanga φ = - βd = 0. I tua atu, ka whakawhirinaki anake te resonance ki te kawenga reactive me te motuhake i te roa o te hanganga. Ko te ahua 10 e whakaatu ana ko te antenna e whakaarohia ana he mea hanga ma te whakamahi i nga waahanga e rua me te toru me te ahua-E, a ko te rahinga katoa ko te 0.017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 me te 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0, kei reira te roangaru. o te waahi waatea i te mahi auau o 500 MHz me 650 MHz, ia. Kei te mahi te antenna i nga iarere o te 0.5-1.35 GHz (0.85 GHz) me te 0.65-1.85 GHz (1.2 GHz), me te 91.9% me te 96.0%. I tua atu i nga ahuatanga o te rahi iti me te whanui whanui, ko te painga me te pai o nga antenna tuatahi me te tuarua ko te 5.3dBi me te 85% (1GHz) me te 5.7dBi me te 90% (1.4GHz), ia.
Pikitia 10 Ko nga hanganga antenna rua-E me te toru-E kua whakaarohia.
4. Mokamoka Antenna
Kua whakaarohia he tikanga ngawari hei whakanui ake i te kohao o te antenna CRLH-MTM, engari ko te rahi o te antenna kaore e rereke. E whakaatu ana i te Whakaahua 11, kei roto i te antenna nga wae CRLH kua tapae poutū ki runga tetahi ki tetahi, kei roto he papapa me nga raina kopikopiko, a he mokowhiti ahua-S kei runga i te papaki. Ka whangaihia te antenna e te stub rite CPW, a ko tona rahi ko 17.5 mm × 32.15 mm × 1.6 mm, e rite ana ki te 0.204λ0 × 0.375λ0 × 0.018λ0, kei reira te λ0 (3.5GHz) e tohu ana i te roangaru o te mokowā wātea. Ko nga hua e whakaatu ana kei te mahi te antenna i roto i te roopu auau o 0.85-7.90GHz, a ko tana bandwidth mahi ko 161.14%. Ko te whiwhi iraruke teitei me te pai o te antenna ka puta ki te 3.5GHz, ko te 5.12dBi me te ~80%, ia.
Fig. 11 Ko te antenna mokamoka CRLH MTM i whakaarohia.
Hei ako atu mo nga antenna, tirohia:
Te wa tuku: Akuhata-30-2024
