Wararka - Dib u eegis lagu sameeyay anteenooyinka khadka gudbinta ee ku saleysan metamaterials (Qaybta 2)

2. Codsiga MTM-TL ee Nidaamyada Anteenada
Qaybtani waxay diiradda saari doontaa metamaterial-ka macmalka ah ee TL-yada iyo qaar ka mid ah codsiyadooda ugu caansan iyo kuwa khuseeya si loo xaqiijiyo qaabab kala duwan oo anteeno ah oo leh qiimo jaban, wax soo saar sahlan, yaraynta, baaxadda ballaaran, faa'iidada sare iyo waxtarka, awoodda iskaanka ballaaran iyo muuqaal hoose. Hoos ayaa looga hadlayaa.

1. Anteenooyinkooda Broadband iyo kuwa soo noqnoqda
TL caadiga ah oo dhererkeedu yahay l, marka inta jeer ee xagal ω0 la bixiyo, dhererka korantada (ama wajiga) ee xariiqda gudbinta waxaa loo xisaabin karaa sida soo socota:

Halka vp uu ka dhigan yahay xawaaraha wejiga ee khadka gudbinta. Sida laga arki karo kor ku xusan, bandwidth waxay u dhigantaa si dhow u daahitaanka kooxda, taas oo ah soo-saarka φ marka la eego inta jeer. Sidaa darteed, marka dhererka xariiqda gudbintu uu noqdo mid gaaban, xajmiga xajmiga ayaa sidoo kale noqda mid ballaaran. Si kale haddii loo dhigo, waxaa jira xiriir rogaal celis ah oo u dhexeeya xajmiga xajmiga iyo wejiga aasaasiga ah ee khadka gudbinta, kaas oo ah naqshad gaar ah. Tani waxay muujinaysaa in wareegyada dhaqameed ee loo qaybiyay, xajmiga hawlgalka ma fududa in la xakameeyo. Tan waxaa loo aaneyn karaa xaddidaadda xadadka gudbinta dhaqameed marka loo eego heerarka xorriyadda. Si kastaba ha ahaatee, walxaha rarida ayaa u oggolaanaya cabbirro dheeraad ah in loo isticmaalo metamaterial TLs, iyo jawaabta wejiga waa la xakameyn karaa ilaa xad. Si loo kordhiyo xawaaraha xawaaraha, waxaa lagama maarmaan ah in la haysto jiirar la mid ah oo u dhow inta jeer ee hawlgalka ee sifooyinka kala firidhsan. Metamaterial-ka macmalka ah ee TL ayaa gaari kara hadafkan. Iyada oo ku saleysan habkan, habab badan oo kor loogu qaado xawaaraha anteenooyinka ayaa lagu soo jeediyay warqadda. Culimadu waxay naqshadeeyeen oo ay sameeyeen laba anteeno ballaadhan oo ay ku raran yihiin resonators giraanta kala jeexan (eeg sawirka 7). Natiijooyinka lagu muujiyey Jaantuska 7 waxay muujinayaan in ka dib markii la soo dhejiyo resonator giraanta kala go'a anteenada monopole caadiga ah, habka soo noqnoqda resonant hooseeya waa mid faraxsan. Baaxadda resonator-ka giraanta kala dillaaca ayaa la hagaajiyay si loo gaaro dhawaaq ku dhow kan anteenada monopole. Natiijooyinku waxay muujinayaan in marka labada dhawaaq ee isku-dhafka ah ay isku dhacaan, xajmiga xajmiga iyo shucaaca anteenada ayaa kordhay. Dhererka iyo ballaca anteenada monopole waa 0.25λ0 × 0.11λ0 iyo 0.25λ0 × 0.21λ0 (4GHz), siday u kala horreeyaan, iyo dhererka iyo ballaca anteenada monopole ee ku raran resonator giraanta kala dillaacsan waa 0.29λ0 × 0.21λ0 (2.9GHz) ), siday u kala horreeyaan. Anteenada F-qaabeeya ee caadiga ah iyo anteeno T-qaabeeya oo aan lahayn resonator giraanta kala go'a, faa'iidada ugu sareysa iyo waxtarka shucaaca ee lagu qiyaaso band 5GHz waa 3.6dBi - 78,5% iyo 3.9dBi - 80,2%, siday u kala horreeyaan. Anteenada ku raran resonator giraanta kala qaybsan, xuduudaha kuwanu waa 4dBi - 81,2% iyo 4.4dBi - 83%, siday u kala horreeyaan, in band 6GHz. Iyada oo la hirgelinayo resonator giraan kala qaybsan sidii culeys u dhigma anteenada monopole, 2.9GHz ~ 6.41GHz iyo 2.6GHz ~ 6.6GHz bands waa la taageeri karaa, oo u dhiganta xajmiyada jajaban ee 75.4% iyo ~ 87%, siday u kala horreeyaan. Natiijooyinkani waxay muujinayaan in xajmiga cabbirka cabbirka la hagaajiyay ku dhawaad 2.4 jeer iyo 2.11 jeer marka la barbar dhigo anteenooyinka monopole-dhaqameedka ee qiyaas ahaan cabbir go'an.

Jaantus 7. Laba anteenooyinkooda ballaadhan oo ay ku raran yihiin resonators giraanta kala jeexan.

Sida ku cad Jaantuska 8, natiijooyinka tijaabada ah ee anteenada monopole ee daabacan ayaa la muujiyay. Marka S11≤- 10 dB, bandwidth-shaqayntu waa 185% (0.115-2.90 GHz), iyo 1.45 GHz, faa'iidada ugu sarreysa iyo waxtarka shucaaca waa 2.35 dBi iyo 78.8%, siday u kala horreeyaan. Qaabaynta anteenadu waxay la mid tahay qaab-dhismeedka xaashida saddex xagal gadaal-ilaa-dambe, kaas oo lagu quudiyo qaybiye awood-curvilinear ah. GND-da la jarjaray waxa ku jira saxan dhexe oo la dhigo quudiyaha hoostiisa, iyo afar siddo oo furan oo resonant ah ayaa lagu kala qaybiyey hareeraheeda, kuwaas oo ballaadhinaya xawaaraha anteenada. Anteenadu waxay u ifaysaa ku dhawaad dhinac kasta, oo daboolaysa inta badan VHF iyo guutooyinka S, iyo dhammaan guutooyinka UHF iyo L. Baaxadda jireed ee anteenadu waa 48.32 × 43.72 × 0.8 mm3, cabbirka korantaduna waa 0.235λ0 × 0.211λ0 × 0.003λ0. Waxay leedahay faa'iidooyinka cabbir yar iyo qiimo jaban, waxayna leedahay rajooyin codsi oo suurtagal ah nidaamyada isgaarsiinta wireless-ka ee ballaaran.

Jaantus 8: Anteeno monopole ah oo ay ku rakiban tahay resonator giraanta kala jeexan.

Jaantuska 9 waxa uu tusinayaa qaab dhismeedka anteenada qorshaysan oo ka kooban laba lammaane oo silig dhexdhexaad ah oo isku xidhan oo ku qotoma diyaarad dhulka ah oo T-qaabaysan oo la gooyey iyada oo la sii marayo laba fiisood. Cabbirka anteenadu waa 38.5 × 36.6 mm2 (0.070λ0 × 0.067λ0), halkaasoo λ0 ay tahay mawjadaha bannaan ee dhererka bilaashka ah ee 0.55 GHz. Anteenadu waxay ka soo ifbaxdaa jihada E-diyaaradaha ee xawaaraha hawlgalka ee 0.55 ~ 3.85 GHz, oo leh faa'iidada ugu badan ee 5.5dBi ee 2.35GHz iyo hufnaanta 90.1%. Tilmaamahan ayaa ka dhigaya anteenada la soo jeediyay ee ku habboon codsiyada kala duwan, oo ay ku jiraan UHF RFID, GSM 900, GPS, KPCS, DCS, IMT-2000, WiMAX, WiFi iyo Bluetooth.

Jaantuska 9 Dhismaha anteenada qorshaysan ee la soo jeediyay.

2. Anteenada Wave Leaky (LWA)
Anteenada cusub ee mowjadu waa mid ka mid ah codsiyada ugu muhiimsan ee xaqiijinta metamaterial-ka macmalka ah ee TL. Anteenooyinka mowjadaha qulqulaya, saamaynta wejiga joogtada ah ee β ee xagasha shucaaca (θm) iyo ballaca ugu badnaan (Δθ) waa sida soo socota:

L waa dhererka anteenada, k0 waa nambarka mowjadda ee meel bannaan, iyo λ0 waa dhererka hirarka meel bannaan. Ogow in shucaaca uu dhaco kaliya marka |β|

3. Anteenada resonator-ka eber
Hantida gaarka ah ee metamaterial CRLH ayaa ah in β noqon karo 0 marka inta jeer ee aan la sinnayn eber. Iyada oo ku saleysan gurigan, resonator eber cusub (ZOR) ayaa la soo saari karaa. Marka β uu eber yahay, ma jiro isbeddel waji ah oo ku dhaca resonator-ka oo dhan. Tani waa sababta oo ah wareegga wareegga joogtada ah φ = - βd = 0. Intaa waxaa dheer, resonance waxay ku xiran tahay oo kaliya culeyska falcelinta waxayna ka madaxbannaan tahay dhererka qaabka. Jaantuska 10 wuxuu muujinayaa in anteenada la soo jeediyay la sameeyay iyadoo la adeegsanayo laba iyo saddex unug oo leh E-qaab, wadarta guudna waa 0.017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 iyo 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0, siday u kala horreeyaan meel banaan ah oo lagu shaqaynayo inta jeer ee 500 MHz iyo 650 MHz, siday u kala horreeyaan. Anteenadu waxay ku shaqeysaa inta jeer ee 0.5-1.35 GHz (0.85 GHz) iyo 0.65-1.85 GHz (1.2 GHz), iyadoo xajmigoodu yahay 91.9% iyo 96.0%. Waxa intaa dheer in sifooyinka size yar yar iyo bandwidth ballaaran, faa'iidada iyo waxtarka anteenooyinkooda kowaad iyo labaad waa 5.3dBi iyo 85% (1GHz) iyo 5.7dBi iyo 90% (1.4GHz), siday u kala horreeyaan.

Jaantuska 10 La soo jeediyay qaab-dhismeedka anteenada laba-E iyo saddex-E.

4. Slot Anteenada
Hab fudud ayaa la soo jeediyay si loo ballaariyo daloolka anteenada CRLH-MTM, laakiin cabbirkeeda anteenada ayaa ku dhow inaan isbeddelin. Sida ku cad Jaantuska 11, anteenada waxa ka mid ah unugyo CRLH oo si toos ah midba midka kale ugu dul taagan, kuwaas oo ka kooban balastar iyo xariijimo dhex dhexaad ah, waxaana ku yaal balastar S-qaabeeya. Anteenada waxaa lagu quudiyaa saxar u dhigma CPW, cabbirkeeduna waa 17.5 mm × 32.15 mm × 1.6 mm, oo u dhiganta 0.204λ0 × 0.375λ0 × 0.018λ0, halkaas oo λ0 (3.5GHz) ka dhigan tahay mawjadaha dhererka bannaan ee bannaan. Natiijooyinku waxay muujinayaan in anteenadu ay ku shaqeyso xadiga soo noqnoqda ee 0.85-7.90GHz, iyo xadiga shaqadu waa 161.14%. Faa'iidada shucaaca ugu sarreeya iyo waxtarka anteenadu waxay ka muuqdaan 3.5GHz, kuwaas oo ah 5.12dBi iyo ~ 80%, siday u kala horreeyaan.