Hodisa -2: Yer tekisligida to'rtta CSRR tuzilmalari bo'lgan to'rtburchaklar patch:
Machine Translated by Google
CSRR dan MICROSRIPDA INTEGRAL FILTIRLASH Elementi sifatida foydalanish
ANTENNALAR
Ushbu bo'limda CSRR strukturasining filtrlash harakati muhokama qilinadi. CSRR tuzilishi dastlab Falcon va
boshqalar tomonidan taklif qilingan. [10] da mikrotasmali uzatish liniyasida filtrlovchi element sifatida. CSRR
strukturasining rezonans chastotalari yaqinida samarali o'tkazuvchanligining salbiy qiymati tufayli u mikrotasma
chizig'ida tirqish filtri sifatida ishlaydi. Xuddi shu hodisa antenna tomonidan kiruvchi chastotalarni qabul qilishning
oldini olish va tizimda yuzaga kelishi mumkin bo'lgan shovqinlarni oldini olish uchun mikrochiziqli antennalarda
qo'llanilishi mumkin.
Mikrotarmoqli antennalarning bunday harakati ultra keng polosali (UWB) antennalarda keng qo'llaniladi. Ushbu bo'limda biz UWB
antennalarida kiruvchi chastotalarni aniqlash uchun foydalaniladigan CSRR tuzilishining batafsil tahlilini taqdim etamiz. Bundan
tashqari, CSRR strukturasi superheterodin qabul qilgichda mumkin bo'lgan tasvir chastotalarini filtrlay oladigan to'rtburchaklar
patch bilan integratsiyalangan filtrni loyihalash uchun ishlatiladigan yana bir misol muhokama qilinadi.
CSRR UWB antennalarida Notch filtrlash elementi sifatida
Bu holatda daromadni kuchaytirish oddiy uyasi asoslangan dizayn taqdirda keng xabar emas. Aksincha, [6] dagi daromad
antennaga slot yuklangandan keyin kamayadi. Biroq, slot kiritilgandan so'ng radar kesimi (RCS) ham kamayadi. RCSni kamaytirish
bo'yicha shunga o'xshash ish CSRR tuzilmasi qo'llaniladigan [14] da xabar berilgan. Bunday holda, CSRR tuzilmasidan
foydalanish tufayli RCSning qisqarishi bilan birga uzoq maydonning daromadi ortib boradi.
Bundan tashqari, CSRR strukturasi antennani optimal ishlashi uchun sozlash uchun juda ko'p o'lchamlarga ega.
Oddiyroq to'rtburchaklar, U shaklidagi yoki H shaklidagi uyasi odatda optimal ishlashga erishish uchun antennani
sozlash uchun unchalik ko'p o'lchamli parametrlarga ega emas.
Ushbu munozaradan xulosa qilish mumkinki, antennaning elektr o'lchamining qisqarishi CSRR strukturasining
salbiy o'tkazuvchanligi bilan hech qanday aloqasi yo'q, chunki antennaning rezonans chastotasi CSRR
strukturasining rezonans chastotalaridan ancha farq qiladi. CSRR tuzilishi materialning samarali
o'tkazuvchanligining salbiy qiymatlarini beradi. Xuddi shu narsani oddiy slotga asoslangan dizaynlar ham
amalga oshirishi mumkin. Biroq, oddiy slotga asoslangan dizaynlardan farqli o'laroq, antennaning uzoq
maydondagi daromadi uni CSRR tuzilmasi bilan yuklaganda yaxshilanadi.
oddiygina [6] kabi mikrotasma antennalarning elektr hajmini kamaytirishi ma'lum bo'lgan reaktiv slotning amalga
oshirilishi.
UWB antennasi rezonansli bo'lmagan antennadir. Rezonanssiz antennaning aniq rezonans chastotasi yo'q.
Buning o'rniga, antenna 3,1 gigagertsdan 10,6 gigagertsgacha bo'lgan barcha UWB diapazoni bo'ylab uzoq
maydonning yuqori qiymatiga va qaytarilish yo'qotilishining kichik qiymatiga ega. Ushbu diapazonda va unga
yaqin bo'lgan diapazonlarda odatda boshqa ilovalar uchun ishlatiladigan ko'plab boshqa chastotalar mavjud.
CSRR tuzilmalari UWB aloqa tizimiga xalaqit berishi mumkin bo'lgan ushbu chastotalarni aniqlash uchun ishlatiladi.
Machine Translated by Google
Ushbu nashrda rezonansli CSRR strukturasidagi joriy taqsimot batafsil muhokama qilinadi, bu esa CSRR strukturasining rezonans
chastotasida ishlashi haqida yaqindan ma'lumot beradi.
[15] da taklif qilingan antennaning topologiyasi 12-rasmda ko'rsatilgan. Bu erda umumiy zinapoya shaklidagi UWB antennasi
olingan bo'lib, u ko-planar to'lqin o'tkazgich (CPW) bilan oziqlanadi. Antenna to'rtta CSRR tuzilmasi bilan yuklangan. Bir juft CSRR
tuzilmalari CPW ozuqasining yer maydoniga nosimmetrik tarzda yuklanadi. Yana bir CSRR strukturasi yamoqning besleme
nuqtasi yaqinida yuklanadi. To'rtinchi CSRR strukturasi zinapoya shaklidagi yamoq antenna elementining yuqori qismida yuklanadi.
UWB antennalarida kiruvchi chastotalar [28][29]. Ushbu barcha ishlarda UWB antennasi turli o'lchamdagi CSRR tuzilmalari bilan
yuklangan. Har bir CSRR strukturasi rezonans chastotalarida tirqish filtri vazifasini bajaradi. Bu erda biz D.-O tomonidan xabar
qilingan ishni muhokama qilamiz. Kim va boshqalar. [15] da. Bu erda to'rtta chastota diapazoni, ya'ni 2,4 gigagertsli, 3,5 gigagertsli,
5,5 gigagertsli va 8,2 gigagertsli chastotalarni kesish uchun o'ziga xos quvvatga ega bo'lgan UWB antennasi haqida xabar
berilgan. Ushbu diapazonlar simsiz mahalliy tarmoq (WLAN), mikroto'lqinli kirish uchun jahon o'zaro ta'siri (WiMax) va Xalqaro
telekommunikatsiya ittifoqida (ITU) keng qo'llaniladi. In
Bir qator asarlar ochiq adabiyotlarda mavjud bo'lib, ularda CSRR tuzilmasi farqlash uchun ishlatiladi
12-rasm: [15] da taklif qilingan to'rt diapazonli rad etish antennasining geometriyasi.
Shuni ta'kidlash kerakki, bu erda qo'llaniladigan CSRR tuzilmalari birgalikdagi CSRR tuzilmalaridir. Ushbu tuzilishda ikkita
halqaning bo'linishlari bir xil yo'nalishda yo'naltirilgan. Ushbu tuzilma UWB antennalarida keng qo'llaniladi. Ular an'anaviy CSRR
tuzilmalari kabi harakat qiladilar va ularning rezonans chastotalarini yuqorida muhokama qilingan eksperimental texnika yordamida
ham o'lchash mumkin. An'anaviy CSRR va qo'shma yo'nalishli CSRR tuzilishi odatda bir xil chastotalarda rezonanslashmaydi,
hatto ularning o'lchamlari bir xil bo'lsa ham.
Machine Translated by Google
(b) Chastota va amalga oshirilgan uzoq maydon daromadi
13-rasm: [15] da taklif qilingan antennaning VSWR asosidagi ishlashi va uzoqda erishilgan maydon daromadi.
CSRR strukturasining bu rezonansi antennaning tirqishli chastotalarda sirt oqimining taqsimlanishi yordamida yanada
tushuntiriladi. CSRR strukturasining rezonans chastotalarida sirt oqimining taqsimlanishi 14-rasmda ko'rsatilgan. Bu
erda yuqori oqim zichligi hududlari qizil rang bilan ko'rsatilgan. Past oqim zichligi hududlari yashil rang bilan
ko'rsatilgan.
14-rasmda antennaning to'rtta to'xtash chizig'idagi sirt oqimining taqsimlanishi alohida ko'rsatilgan.
Antennaning daromadi CSRR tishli filtr vazifasini bajaradigan chastotalarda tushadi.
(a) chastota va VSWR
Ushbu antenna uchun VSWR ning chastotali javobi 13-rasmda ko'rsatilgan (a). Bu erda VSWR filtrlash uchun
mo'ljallangan chastotalarda yuqori ekanligi kuzatiladi. UWB kanalining boshqa chastotalarida VSWR 2 dan kam
bo'ladi. Shunday qilib, CSRR bu chastotalarda tishli filtrlash elementi sifatida ishlaydi. Xuddi shu natija 13-rasm (b)
da ko'rsatilgan amalga oshirilgan uzoq dala daromadlari grafigidan ham kuzatiladi.
Bu erda antennaning ishlashi kuchlanishning doimiy to'lqin nisbati (VSWR) asosida baholanadi va uzoq maydonning
o'sishiga erishiladi. Elektr uzatish liniyasida oldinga yo'nalishda harakatlanadigan uzatilgan to'lqin va teskari
yo'nalishda harakatlanadigan to'lqin o'rtasida turgan to'lqin hosil bo'ladi. Ushbu ikki to'lqinning amplitudalari orasidagi
nisbat uzatish liniyasining VSWR deb ataladi. Shunday qilib, VSWR asosidagi tahlil yuqorida muhokama qilingan aks
ettirish parametriga (S11) asoslangan tahlilga o'xshaydi. Empedans to'g'ri moslashtirilganda, uzatiladigan to'lqinning
amplitudasi aks ettirilgan to'lqinning amplitudasiga teng bo'lishi kerak, bu VSWR birligiga olib keladi. Amaliy holatlarda
VSWR antennaning rezonans chastotasida 2 dan kam bo'lishi kerak. Boshqa tomondan, VSWR impedans to'g'ri mos
kelmagan va antenna nurlanmaydigan chastotalarda yuqori qiymatni ko'rsatadi.
CSRR rezonanslashganda, sirt oqimi CSRR strukturasining yaqin doirasi ichida ushlanib qoladi va bu rezonansga
olib keladi. Muayyan CSRR strukturasining rezonans chastotasida oqim zichligi CSRR strukturasida yuqori bo'ladi.
Yopiq yo'lda oqim aylanishining bu hodisasi salbiy o'tkazuvchanlikning metamaterial harakatini keltirib chiqaradi.
Pendry va boshqalar [8] da, bu aylanma oqim SRR strukturasida samarali salbiy o'tkazuvchanlikka qanday olib
kelishini tushuntirdi. Elektr o'tkazuvchanligi uchun CSRR tuzilmasi uchun shunga o'xshash xatti-harakatlar kuzatiladi.
Machine Translated by Google
CSRR strukturasini bunday qo'llash uchun loyihalash tartibi oddiy. Bunga CSRR tuzilmasining tishlash uchun mo'ljallangan
chastotalarda aks sado berishiga ishonch hosil qilish uchun tegishli o'lchamlarini tanlash kiradi. Keyin UWB patch antennasi
ushbu o'lchamlarning CSRR tuzilishi bilan yuklanadi. Keyin antenna bu chastotalarni ajratadi. Bu holda CSRR strukturasining
asosiy va ikkinchi tartibli rezonans chastotalarini hisobga olish kerak.
|
