2. Bikaranîna MTM-TL di Sîstemên Antenê de
Ev beş dê li ser TL-yên metamateryalên sûnî û hin ji sepanên wan ên herî gelemperî û têkildar ji bo pêkanîna avahiyên antenna yên cûrbecûr bi lêçûnek kêm, çêkirina hêsan, mînîatûrîzekirin, bandfirehiya fireh, qezenc û karîgeriya bilind, kapasîteya şopandina berfireh û profîla nizm bisekine. Li jêr ew têne nîqaş kirin.
1. Antenên firehband û pir-frekans
Di TL-yek tîpîk de bi dirêjahiya l, dema ku frekansa goşeyî ω0 tê dayîn, dirêjahiya elektrîkê (an qonaxa) xeta veguhestinê dikare wiha were hesibandin:
Li ku derê vp leza qonaxa xeta veguhestinê temsîl dike. Wekî ku ji jor tê dîtin, bandfireh bi derengiya komê re têkildar e, ku derîvata φ ye li gorî frekansê. Ji ber vê yekê, her ku dirêjahiya xeta veguhestinê kurttir dibe, bandfireh jî firehtir dibe. Bi gotineke din, têkiliyek berevajî di navbera bandfireh û qonaxa bingehîn a xeta veguhestinê de heye, ku bi taybetî ji bo sêwiranê ye. Ev nîşan dide ku di devreyên belavkirî yên kevneşopî de, kontrolkirina bandfirehiya xebitandinê ne hêsan e. Ev dikare bi sînorkirinên xetên veguhestinê yên kevneşopî di warê pileya azadiyê de were vegotin. Lêbelê, hêmanên barkirinê dihêle ku parametreyên zêde di TL-yên metamateryalê de werin bikar anîn, û bersiva qonaxê dikare heya radeyekê were kontrol kirin. Ji bo zêdekirina bandfirehiyê, pêdivî ye ku meylek wekhev li nêzî frekansa xebitandinê ya taybetmendiyên belavbûnê hebe. TL-ya metamateryalê ya çêkirî dikare vê armancê bi dest bixe. Li ser bingeha vê nêzîkatiyê, di gotarê de gelek rêbaz ji bo zêdekirina bandfirehiya antenan têne pêşniyar kirin. Zanyar du antenên fireh-fireh sêwirandine û çêkirine ku bi rezonatorên zengila dabeşkirî barkirî ne (li Wêne 7 binêre). Encamên ku di Şekil 7 de hatine nîşandan nîşan didin ku piştî barkirina rezonatora zengila dabeşkirî bi anteneke monopol a kevneşopî, moda frekanseke rezonansa nizm tê çalakirin. Mezinahiya rezonatora zengila dabeşkirî tê çêtirkirin da ku rezonansek nêzîkî anteneke monopol pêk were. Encam nîşan didin ku dema her du rezonans li hev dikin, taybetmendiyên bandwidth û tîrêjê yên antenê zêde dibin. Dirêjahî û firehiya anteneke monopol bi rêzê ve 0.25λ0×0.11λ0 û 0.25λ0×0.21λ0 (4GHz) ne, û dirêjahî û firehiya anteneke monopol a ku bi rezonatoreke zengila dabeşkirî barkirî ye bi rêzê ve 0.29λ0×0.21λ0 (2.9GHz) ne. Ji bo anteneke F-şiklê kevneşopî û anteneke T-şiklê bê rezonatoreke zengila dabeşkirî, qezenc û karîgeriya tîrêjê ya herî bilind a ku di benda 5GHz de hatî pîvandin bi rêzê ve 3.6dBi - 78.5% û 3.9dBi - 80.2% ne. Ji bo antenên ku bi rezonatorek zengila dabeşkirî barkirî ne, ev parametre di benda 6GHz de bi rêzê ve 4dBi - %81.2 û 4.4dBi - %83 in. Bi bicîhkirina rezonatorek zengila dabeşkirî wekî barek hevber li ser antenên yekpol, bendên 2.9GHz ~ 6.41GHz û 2.6GHz ~ 6.6GHz dikarin werin piştgirî kirin, ku bi rêzê ve bi bandfirehiyên perçeyî yên %75.4 û %~87 re têkildar in. Ev encam nîşan didin ku bandfirehiya pîvandinê li gorî antenên yekpol ên kevneşopî yên bi mezinahiya nêzîkî sabît bi qasî 2.4 caran û 2.11 caran çêtir bûye.
Wêne 7. Du antenên fireband ên bi rezonatorên hang-xelekên dabeşkirî barkirî.
Wekî ku di Şekil 8an de tê nîşandan, encamên ceribandinê yên antenna monopol a çapkirî ya kompakt têne nîşandan. Dema ku S11≤- 10 dB, bandfirehiya xebitandinê %185 e (0.115-2.90 GHz), û di 1.45 GHz de, qezenca lûtkeyê û karîgeriya tîrêjê bi rêzê ve %2.35 dBi û %78.8 in. Şêweya antenê dişibihe avahiyek pelê ya sêgoşeyî ya pişt-bi-paş, ku ji hêla dabeşkerek hêzê ya xêzik ve tê xwarin. GND-ya kurtkirî stûbek navendî dihewîne ku di bin xwaringehê de hatî danîn, û çar zengilên rezonansê yên vekirî li dora wê belav bûne, ku bandfirehiya antenê fireh dike. Anten hema hema bi awayekî hemîalî tîrêjê belav dike, piraniya bendên VHF û S, û hemî bendên UHF û L vedihewîne. Mezinahiya fîzîkî ya antenê 48.32×43.72×0.8 mm3 e, û mezinahiya elektrîkî 0.235λ0×0.211λ0×0.003λ0 ye. Ew xwedî avantajên mezinahiya piçûk û lêçûna kêm e, û potansiyela serîlêdanê di pergalên ragihandinê yên bêtêl ên fireband de heye.
Wêne 8: Antena monopolî ya bi rezonatora halkaya dabeşkirî barkirî.
Wêne 9 avahiyek anteneke planar nîşan dide ku ji du cotên têlên meandrî yên bi hev ve girêdayî pêk tê ku bi rêya du rêyan li ser rûbera erdê ya bi şiklê T-ya kurtkirî hatine erdîkirin. Mezinahiya antenê 38.5×36.6 mm2 (0.070λ0×0.067λ0) e, ku λ0 dirêjahiya pêlê ya vala ya 0.55 GHz e. Anten di rûbera E-yê de di benda frekansa xebitandinê ya 0.55 ~ 3.85 GHz de bi awayekî hemîalî belav dibe, bi qezenca herî zêde 5.5dBi li 2.35 GHz û karîgeriya 90.1%. Ev taybetmendî antenê ya pêşniyarkirî ji bo cûrbecûr serlêdanan minasib dikin, di nav de UHF RFID, GSM 900, GPS, KPCS, DCS, IMT-2000, WiMAX, WiFi û Bluetooth.
Wêne 9. Pêkhateya antenna ya planar a pêşniyarkirî.
2. Antena Pêla Leaky (LWA)
Antena nû ya pêla leaky yek ji sepanên sereke ye ji bo pêkanîna TL-ya metamateryalê ya sûnî. Ji bo antenên pêla leaky, bandora sabita qonaxê β li ser goşeya tîrêjê (θm) û firehiya tîrêjê ya herî zêde (Δθ) wiha ye:
L dirêjahiya antenê ye, k0 jimara pêlê di qada azad de ye, û λ0 dirêjahiya pêlê di qada azad de ye. Bala xwe bidinê ku tîrêj tenê dema ku |β| çêdibe çêdibe.
3. Antena rezonatorê ya sifir-rêz
Taybetmendiyeke bêhempa ya metamateryalê CRLH ew e ku β dikare bibe 0 dema ku frekans ne wekhevî sifir be. Li gorî vê taybetmendiyê, rezonatoreke nû ya sifir-rêz (ZOR) dikare were çêkirin. Dema ku β sifir be, di tevahiya rezonatorê de tu guheztina qonaxê çênabe. Ev ji ber ku sabîta guheztina qonaxê φ = - βd = 0 e. Wekî din, rezonans tenê bi barkirina reaktîf ve girêdayî ye û ji dirêjahiya avahiyê serbixwe ye. Wêne 10 nîşan dide ku antenna pêşniyarkirî bi sepandina du û sê yekîneyên bi şiklê E-yê ve hatî çêkirin, û mezinahiya tevahî bi rêzê ve 0.017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 û 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0 ye, ku λ0 dirêjahiya pêlê ya cîhê vala li frekansên xebitandinê yên 500 MHz û 650 MHz temsîl dike. Anten di frekansên 0.5-1.35 GHz (0.85 GHz) û 0.65-1.85 GHz (1.2 GHz) de dixebite, bi bandfirehên nisbî yên 91.9% û 96.0%. Ji bilî taybetmendiyên mezinahiya piçûk û bandfirehiya fireh, qezenc û karîgeriya antenên yekem û duyem bi rêzê ve 5.3dBi û 85% (1GHz) û 5.7dBi û 90% (1.4GHz) ne.
Wêne 10 Strukturên antenna yên ducar-E û sêcar-E yên pêşniyarkirî.
4. Antena bi qul
Rêbazek hêsan ji bo mezinkirina vebûna antenna CRLH-MTM hatiye pêşniyar kirin, lê mezinahiya antenna wê hema hema neguheriye. Wekî ku di Wêne 11 de tê xuyang kirin, anten yekîneyên CRLH-ê yên bi awayekî vertîkal li ser hev rêzkirî vedihewîne, ku perçe û xetên meandrê dihewîne, û li ser perçeyê qulikek bi şiklê S heye. Anten ji hêla stûbek hevaheng a CPW ve tê xwarin, û mezinahiya wê 17.5 mm × 32.15 mm × 1.6 mm ye, ku bi 0.204λ0×0.375λ0×0.018λ0 re têkildar e, ku λ0 (3.5GHz) dirêjahiya pêlê ya cîhê vala temsîl dike. Encam nîşan didin ku anten di benda frekansê ya 0.85-7.90GHz de dixebite, û bandfirehiya wê ya xebitandinê 161.14% e. Qezenc û karîgeriya herî bilind a antenê li 3.5GHz xuya dike, ku bi rêzê ve 5.12dBi û ~80% ne.
Wêne 11 Antena hêlîna CRLH MTM ya pêşniyarkirî.
Ji bo bêtir agahdarî li ser antennayan, ji kerema xwe serdana bikin:
Dema şandinê: 30 Tebax-2024
