Антена на основі композиційної копланарної структури
Анотація
У цій роботі представлено результати чисельного дослідження площинної антени зі складним форм-фактором. Основу антени становить комбінація двох резонаторів - дискового та кільцевого. Збудження кільцевого резонатора здійснюється за допомогою копланарної структури: точково за рахунок гальванічного контакту центрального провідника копланарної лінії та кільцевого резонатора і за рахунок розподіленого електромагнітного зв'язку кільцевого резонатора й апертури зовнішнього провідника копланарної лінії. Антена розміщувалася над металевою площиною, геометричні розміри якої істотно перевищували геометрично розміри антени для виключення впливу крайових дифракційних ефектів. Під час чисельного моделювання використано комплексний підхід, що містить у собі метод напіввідкритого резонатора та метод скінченних елементів (МКЕ), реалізований у рамках комерційного пакета HFFS. Проведено дослідження залежностей спектральних, енергетичних і поляризаційних характеристик від матеріальних констант і частотного параметра. Встановлено, що в рамках однопараметричної оптимізації неможливе одночасне досягнення високого рівня всіх важливих параметрів. Значення частот спектральних ліній у спектральних характеристиках антени знайдено з відносною похибкою не гірше 1200 Гц. Встановлено частотні діапазони, у межах яких відсутнє виродження типів коливань. Наведено розподіли поверхневих струмів на металевих елементах антени, що дають змогу визначити положення фазових центрів збудження. Показано, що пропонована антена може забезпечувати прийнятний рівень узгодження як на окремих частотах, так і в доволі широких локальних смугах частот, що сягають 11% щодо центральної частоти піддіапазону. Встановлено граничні значення коефіцієнтів підсилення в частотних діапазонах. Результати моделювання дають змогу прогнозувати ефективне випромінювання з формуванням практично однопелюсткової діаграми спрямованості та наявність еліптичної поляризації.
Завантаження
Посилання
Y. Zheng, and Y. Dong, in: 2021 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS), (Atlanta, GA, USA, 2021). https://doi.org/10.1109/IMS19712.2021.9574892
G. Zhang, Q. Zhang, Q. Liu, W. Tang, and J. Yang, IEEE Trans. on Circuits and Systems II: Express Briefs, 68(12), 3542 (2021). https://doi.org/10.1109/TCSII.2021.3082256
Sk. Zameer, K.V.M.R. Risheek, E. Sandeep, B. Tarun, and P.S.A.J. Naidu, in: 2021 2nd International Conference on Smart Electronics and Communication (ICOSEC), (Trichy, India, 2021). https://doi.org/10.1109/ICOSEC51865.2021.9591805
G. Wan, M. Li, M. Zhang, L. Kang, and L. Xie, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 71, 8002610, (2022). https://doi.org/10.1109/TIM.2022.3161718
K. Singh, and A.V. Nirmal, in: 2019 IEEE Indian Conference on Antennas and Propogation (InCAP), (Ahmedabad, India, 2019). https://doi.org/10.1109/InCAP47789.2019.9134651
S.-Y. Tang, J. Chen, N.-W. Liu, G. Fu, L. Zhu, and J. Chen, IEEE Antennas and Wireless Propagation Lett., 20(6), 998 (2021). https://doi.org/10.1109/LAWP.2021.3069252
P. Das, S. Biswas, S.S. Ridhwaan, R. Ray, D. Ghosh, and D. Sarkar, in: 2018 2nd International Conference on Electronics, Materials Engineering & Nano-Technology (IEMENTech), (Kolkata, India), https://doi.org/10.1109/IEMENTECH.2018.8465322
P. Troughton, Electron Lett. 5(1), 25 (1969). https://doi.org/10.1049/EL:19690017
L.-H. Hsieh, and K. Chang, IEEE Transactions on Microwave Theory and Tech., 50(2), 453 (2002). https://doi.org/10.1109/22.982223
I. Wolff, and N. Knoppik, Electron Lett. 7(26), 779 (1971). https://doi.org/10.1049/el:19710532
A.M. Khilla, in: 1983 13th European Microwave Conference (Nurnberg, Germany), https://doi.org/10.1109/EUMA.1983.333265
Ansoft HFSS /ANSYS Academic Research HF (5 tasks): 1 task(s) Permanent with TECS expiring 01-May-2020 Customer #1076710
S.A. Pogarsky, D.V. Mayboroda, and S.M. Mikhaliuk, East Eur. J. Phys. (4), 274 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-34
S.A. Pogarsky, D.V. Mayboroda, Radio Physics and Radio Astronomy, 28(2), 158 (2023). https://doi.org/10.15407/rpra28.02.158
Авторське право (c) 2024 Сергій О. Погарський, Дмитро В. Майборода, Сергій М. Михалюк
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
