Tala Fou - O se iloiloga o antenna o laina fa'asalalau e fa'avae i luga o metamaterials (Vaega 2)

2. Fa'aaogāina o le MTM-TL i Faiga Antenna
O lenei vaega o le a taulaʻi atu i TL metamaterial faʻapitoa ma nisi o latou faʻaoga masani ma talafeagai mo le faʻatinoina o fausaga eseese o antenna ma tau maualalo, faigofie ona gaosia, faʻaitiitiga, lautele le bandwidth, maualuga le gain ma le lelei, lautele le gafatia o le scanning ma le maualalo o le profile. O loʻo talanoaina i lalo.

1. Antenna o le Broadband ma le tele-frequency
I se TL masani e umi le l, pe a tuʻuina atu le angular frequency ω0, e mafai ona fuafuaina le umi eletise (poʻo le vaega) o le laina fesiitaiga e pei ona taua i lalo:

Afai o le vp o loʻo faʻatusalia ai le saoasaoa o le laina fesiitaiga. E pei ona mafai ona vaʻaia mai luga, o le bandwidth e fetaui lelei ma le faʻatuai o le vaega, o le derivative lea o le φ e tusa ai ma le frequency. O le mea lea, aʻo faʻapuʻupuʻu le umi o le laina fesiitaiga, e lautele foʻi le bandwidth. I se isi faaupuga, e iai se sootaga faʻafeagai i le va o le bandwidth ma le vaega autu o le laina fesiitaiga, lea e patino i le mamanu. O lenei mea e faʻaalia ai i matagaluega tufatufaina masani, e le faigofie ona pulea le bandwidth faʻagaoioia. E mafai ona mafua lenei mea i tapulaʻa o laina fesiitaiga masani i tulaga o tikeri o le saʻolotoga. Peitaʻi, o elemene uta e mafai ai ona faʻaaogaina isi parakalafa i metamaterial TLs, ma e mafai ona pulea le tali atu o le vaega i se tulaga patino. Ina ia faʻateleina le bandwidth, e tatau ona i ai se faʻasolo tutusa e lata ane i le frequency faʻagaoioia o uiga o le faʻasalalauina. E mafai e le artificial metamaterial TL ona ausia lenei sini. E faʻavae i luga o lenei auala, e tele auala mo le faʻaleleia atili o le bandwidth o antennas o loʻo fautuaina i le pepa. Ua mamanuina ma faia e tagata atamamai ni antenna broadband se lua ua utaina i ni resonators mama vaeluaina (tagai Ata 7). O fa'ai'uga o lo'o fa'aalia i le Ata 7 o lo'o fa'aalia ai a mae'a ona fa'atumu le split ring resonator i le antenna monopole masani, e fa'aosofia ai se low resonant frequency mode. O le tele o le split ring resonator ua fa'alelei ina ia maua ai se resonance e latalata i le monopole antenna. O fa'ai'uga o lo'o fa'aalia ai a tutusa resonances e lua, e fa'ateleina le bandwidth ma uiga o le radiation o le antenna. O le umi ma le lautele o le monopole antenna e 0.25λ0×0.11λ0 ma le 0.25λ0×0.21λ0 (4GHz), i le fa'asologa, ma le umi ma le lautele o le monopole antenna ua fa'atumuina i se split ring resonator e 0.29λ0×0.21λ0 (2.9GHz), i le fa'asologa. Mo le antenna masani e foliga F ma le antenna e foliga T e aunoa ma se split ring resonator, o le maualuga o le gain ma le radiation efficiency e fuaina i le 5GHz band e 3.6dBi - 78.5% ma le 3.9dBi - 80.2%, i le fa'asologa. Mo le antenna ua utaina i se split ring resonator, o nei parakalafa e 4dBi - 81.2% ma le 4.4dBi - 83%, i le faasologa, i le 6GHz band. I le faʻatinoina o se split ring resonator o se avega tutusa i luga o le monopole antenna, e mafai ona lagolagoina le 2.9GHz ~ 6.41GHz ma le 2.6GHz ~ 6.6GHz bands, e tutusa ma fractional bandwidths o le 75.4% ma le ~87%, i le faasologa. O nei taunuuga e faaalia ai o le bandwidth o le fuaina ua faaleleia pe tusa ma le 2.4 taimi ma le 2.11 taimi pe a faatusatusa i monopole antenna masani e tusa ma le tele mautu.

Ata 7. Antenna broadband e lua o loʻo faʻatumuina i resonators split-ring.

E pei ona faʻaalia i le Ata 8, o loʻo faʻaalia ai taunuuga o faʻataʻitaʻiga o le antenna monopole lolomi faʻapipiʻi. A S11≤- 10 dB, o le bandwidth o loʻo faʻagaoioia e 185% (0.115-2.90 GHz), ma i le 1.45 GHz, o le maualuga o le gain ma le radiation efficiency e 2.35 dBi ma le 78.8%, i le faasologa. O le faatulagaga o le antenna e tutusa ma se fausaga laupepa tafatolu tua-i-tua, lea e fafagaina e se vaeluaga eletise curvilinear. O le GND ua tipiina o loʻo i ai se stub tutotonu o loʻo tuʻu i lalo o le feeder, ma e fa mama resonant tatala o loʻo tufatufa solo i ai, lea e faʻalauteleina ai le bandwidth o le antenna. E toetoe lava omnidirectional le antenna e faʻasalalau, e ufiufi ai le tele o VHF ma S bands, ma UHF uma ma L bands. O le tele faaletino o le antenna e 48.32 × 43.72 × 0.8 mm3, ma o le tele eletise e 0.235λ0 × 0.211λ0 × 0.003λ0. E iai ona tulaga lelei o le laʻititi ma le tau maualalo, ma e ono mafai ona faʻaaogaina i faiga fesoʻotaʻiga uaealesi lautele.

Ata 8: Antenna monopole ua fa'atumuina i le resonator mama vaeluaina.

O lo'o fa'aalia i le Ata 9 se fausaga o le antenna planar e aofia ai ni uaea fe'avea'i se lua ua fa'apipi'i i se va'alele eleele foliga-T e ala i vias e lua. O le tele o le antenna e 38.5 × 36.6 mm2 (0.070λ0 × 0.067λ0), lea o le λ0 o le galu avanoa saoloto o le 0.55 GHz. E fa'asalalauina e le antenna i itu uma i le E-plane i le vaega fa'agaoioiga o le 0.55 ~ 3.85 GHz, fa'atasi ai ma le maualuga o le gain o le 5.5dBi i le 2.35GHz ma le lelei o le 90.1%. O nei foliga e talafeagai ai le antenna ua fautuaina mo le tele o fa'aoga, e aofia ai le UHF RFID, GSM 900, GPS, KPCS, DCS, IMT-2000, WiMAX, WiFi ma Bluetooth.

Ata. 9 Fuafuaga o le fausaga o le antenna lamolemole.

2. Antenna o Galu Leaky (LWA)
O le antenna fou o galu tafe o se tasi lea o faʻaoga autu mo le faʻatinoina o le metamaterial TL faʻapitoa. Mo antenna o galu tafe, o le aafiaga o le phase constant β i le tulimanu o le radiation (θm) ma le lautele maualuga o le beam (Δθ) e faʻapea:

O le L o le umi o le antenna, o le k0 o le numera o galu i le avanoa saoloto, ma o le λ0 o le umi o le galu i le avanoa saoloto. Ia manatua o le fa'asalalauina o le radiation e na'o le taimi e tupu ai le |β|

3. Antenna resonator zero-order
O se meatotino tulaga ese o le CRLH metamaterial o le β e mafai ona 0 pe a le tutusa le tele o le leo ma le zero. E faʻavae i luga o lenei meatotino, e mafai ona gaosia se zero-order resonator fou (ZOR). A zero le β, e leai se suiga o le vaega e tupu i le resonator atoa. E mafua ona o le suiga o le vaega e tumau φ = - βd = 0. E le gata i lea, o le resonance e faʻalagolago lava i le avega tali ma e tutoʻatasi mai le umi o le fausaga. O loʻo faʻaalia i le Ata 10 o le antenna ua fautuaina ua gaosia e ala i le faʻaaogaina o iunite e lua ma le tolu ma le foliga-E, ma o le aofaʻi atoa o le 0.017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 ma le 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0, i le faasologa, lea e fai ma sui o le λ0 le galu o le avanoa saoloto i le tele o le faagaoioiga o le 500 MHz ma le 650 MHz, i le faasologa. E fa'agaoioia le antenna i le va o le 0.5-1.35 GHz (0.85 GHz) ma le 0.65-1.85 GHz (1.2 GHz), fa'atasi ai ma le bandwidths fa'atatau o le 91.9% ma le 96.0%. I le fa'aopoopoga i uiga o le la'ititi ma le bandwidth lautele, o le gain ma le lelei o le antenna muamua ma le lona lua o le 5.3dBi ma le 85% (1GHz) ma le 5.7dBi ma le 90% (1.4GHz), i le fa'asologa.

Ata 10 Fuafuaga o fausaga o le antenna e lua-E ma le tolu-E.

4. Antenna o le Slot
Ua fautuaina se auala faigofie e faʻateleina ai le avanoa o le antenna CRLH-MTM, ae e toetoe lava a le suia lona tele o le antenna. E pei ona faʻaalia i le Ata 11, o le antenna e aofia ai iunite CRLH ua faʻaputu faʻalava i luga o le tasi ma le isi, o loʻo i ai ni patches ma ni laina vili, ma o loʻo i ai se avanoa e foliga S i luga o le patches. O le antenna e fafagaina e se CPW e fetaui lelei, ma o lona tele e 17.5 mm × 32.15 mm × 1.6 mm, e tutusa ma le 0.204λ0 × 0.375λ0 × 0.018λ0, lea e faʻatusalia ai e le λ0 (3.5GHz) le galu o le avanoa saoloto. O faʻaiʻuga e faʻaalia ai o loʻo faʻagaoioia le antenna i le fusi o le 0.85-7.90GHz, ma o lona bandwidth faʻagaoioia e 161.14%. O le maualuga o le radiation gain ma le lelei o le antenna e aliali mai i le 3.5GHz, o le 5.12dBi ma le ~80%, i le faasologa.