Ushbu bobning asosiy maqsadi CSRR strukturasining mikrostripli antennalarning ishlashiga ta'sirini ta'kidlashdir. So'nggi yillarda
keng ko'lamli tadqiqot ishlari haqida xabar berilgan, bu erda CSRR tuzilishi mikrotasma antennalarining ishlashini bir necha usullar
bilan yaxshilash uchun ishlatiladi. Ba'zi
mikrostripli antennalarda CSRR tuzilishining ushbu ilovalari quyidagicha muhokama qilinadi.
Antennaning elektr hajmini kamaytirish:
Antennaning elektr o'lchami uning rezonans chastotasiga mos keladigan bo'sh joy to'lqin uzunligining ko'paytmasi sifatida ifodalanadi.
Masalan, jismoniy uzunligi 75 mm bo'lgan antenna qaysi hisoblanadi
[8] va [9] da xabar qilinganidek, metamaterial birlik hujayra tuzilmalari dastlab elektromagnit metamaterial
bloklarida foydalanish
uchun mo'ljallangan. Biroq, bunday tuzilmalarni jismoniy amalga oshirish qiyin va qimmat. Bundan tashqari, bunday bloklar katta
hajmga ega va shuning uchun ularni mikrostripli antennalar yoki mikrostripli liniyalarda substrat sifatida ishlatish qiyin. Ushbu
tuzilmalarning planar versiyalari keyinchalik mikrostripli antennalar va boshqa mikroto'lqinli qurilmalarni loyihalashda mashhur bo'ldi.
Hozirgi vaqtda SRR tuzilishi va uning turli geometrik variantlari mikrostripli antennalarda keng qo'llaniladi. SRR strukturasining
to'ldiruvchisi komplementar split ring rezonator (CSRR) sifatida tanilgan. CSRR hozirgi yillarda xabar qilingan eng mashhur
metamaterial tuzilmalardan biridir. 1-rasmda SRR va CSRR tuzilmalarining planar shakli ko'rsatilgan.
CSRR tuzilishi dastlab Falcon va boshqalar tomonidan taklif qilingan. da [10] mikrotasmali uzatish liniyasida
tishli filtrlash elementi
sifatida. SRR strukturasi metamaterial blokning magnit o'tkazuvchanligi (µ) ning salbiy qiymatini ta'minlaydi. SRR strukturasini
to'ldiruvchi bo'lgan CSRR strukturasi rezonans chastotasiga yaqin tor diapazonda elektr o'tkazuvchanligining (e) salbiy qiymatini
namoyish etadi. Ushbu hodisa tufayli mikrotasma chizig'i orqali o'tadigan to'lqin bu chastotada bloklanadi. Shuning uchun u [10] da
tishli filtrlash elementi sifatida taklif qilingan. Falcon va boshqalarning ushbu ishi. butun dunyo bo'ylab tadqiqotchilar uchun eshiklarni
ochdi. So'nggi yillarda CSRR tuzilishi tadqiqotchilar tomonidan mikrostripli antennalar va boshqa mikroto'lqinli qurilmalar, masalan,
mikrotasma chiziqlar,
filtrlar, to'lqin o'tkazgichlar va boshqalarning ish faoliyatini yaxshilash uchun keng qo'llanildi.
1-rasm: Planar SRR va CSRR tuzilmalarining illyustrativ topologiyasi
dielektrik muhit ichida vaqti-vaqti bilan yupqa metall simlar. Bu nisbiy o'tkazuvchanlikning salbiy qiymatiga erishishda kashshof ish
sifatida tan olingan. Pendry va boshqalar. [8] da split halqali rezonatorlar (SRR) yordamida salbiy o'tkazuvchanlik materialini kiritdi.
Ozbay va boshqalar. [9] da ikki tomonlama salbiy metamaterialga erishish uchun yupqa simli panjara va SRR panjarasining
o'zgaruvchan joylashishini o'rgangan.
Machine Translated by Google
Uzatuvchi antennaning direktiv daromadi ma'lum bir yo'nalishda antenna tomonidan tarqaladigan uzoq maydon kuchining bir
xil yo'nalishdagi yo'qotishsiz izotropik antenna tomonidan tarqaladigan quvvatga nisbati sifatida aniqlanadi.
Xuddi shunday, qabul qiluvchi antennaning direktiv daromadi ushbu antenna tomonidan ma'lum bir yo'nalishdan
olingan
quvvatning yo'qotishsiz izotropik antenna tomonidan bir xil yo'nalishdan olingan quvvatga nisbati sifatida aniqlanadi. Quvvat
nisbati desibel
(dB) shkalasida ifodalanganidan keyin dBi birligi bilan yoziladi. Bu erda "i" harfi daromad
izotropik antenna bilan
solishtirganda o'lchanganligini bildiradi .
[12], [13] va [14] da xabar qilinishicha, CSRR strukturasi er tekisligidan yamoq
antennasi ostidan chizilganida, antennaning
uzoq maydon kuchayishi yaxshilanadi. CSRR ishlatilsa, antenna asosiy lobda ko'proq quvvat va kiruvchi yo'nalishlar bo'ylab
yon loblarda kamroq quvvat chiqaradi. Bu antennaning direktiv daromadini oshirishga olib keladi. Bundan tashqari, bu
antennaning radar kesimini (RCS) kamaytirishga yordam beradi [14].
CSRR strukturasi dastlab [10] da rezonans chastotasida ko'rsatadigan samarali o'tkazuvchanlikning salbiy qiymati tufayli
çentik filtrlash elementi sifatida taklif qilingan. O'tkazuvchanlik manfiy bo'lganda, uzatish liniyasi elektromagnit to'lqinlarning u
orqali o'tishiga ruxsat berishni to'xtatadi. Ushbu hodisa antennalarda ham qo'llaniladi. Ushbu hodisaning keng tarqalgan
qo'llanilishi ultra keng polosali (UWB) antennalarida. UWB antennalari rezonansli antennalardir. Ularda o'ziga
xos rezonans
chastotasi yo'q. Ushbu antennalar 3,1 gigagertsdan 10,6 gigagertsgacha bo'lgan chastotalarda past qaytarilish yo'qotilishi va
yuqori daromadga ega[15]. Biroq, aralashuvni oldini olish uchun, ba'zida bu antennalar ushbu diapazondagi ba'zi bir chastota
diapazonlarini ajratish uchun mo'ljallangan. Masalan, 2,4 gigagertsli, 3,6 gigagertsli va 5 gigagertsli ISM diapazonlari UWB
kanali diapazonida. Ushbu bantlar boshqa qurilmalarda qo'llanilishi UWB kanaliga xalaqit berish xavfini tug'diradi. Shu sababli,
UWB antennalari ushbu ma'lum ISM diapazonli chastotalar keltirib chiqaradigan shovqinlarga tabiiy
ravishda immunitetga ega
bo'lishi nazarda tutilgan. Bu UWB aloqa tizimining narxini sezilarli darajada pasaytiradi, chunki endi bu kiruvchi shovqin
signallarini aniqlash uchun qo'shimcha filtr sxemalariga ehtiyoj qolmaydi. [15] va [16] kabi bir qator ishlar haqida xabar berilgan,
bu erda turli o'lchamdagi CSRR tuzilmalari ushbu shovqin chastotalarini aniqlash uchun ishlatiladi. Bunday ilovalarda CSRR
strukturasining o'lchamlari shunday tanlanganki, u mo'ljallangan chastotada aks sado beradi.
Shunday qilib, ikkinchi antenna birinchi antennadan elektr jihatidan kichikroq.
Boshqacha qilib aytganda, 1,5 gigagertsli chastotada
aks sado beruvchi juda ixcham antenna olinadi.
[11] va [12] da CSRR strukturasi mikrostripli antennalarning elektr hajmini kamaytirishi ko'rsatilgan. CSRR tuzilmalari
to'rtburchaklar antenna ostidagi yer tekisliklaridan chizilganida, antenna asl rezonans chastotasidan pastroq chastotada
rezonanslasha boshladi. Ushbu hodisa ikkita mumkin bo'lgan tushuntirishga ega. Birinchidan,
CSRR strukturasi yamoq
ostidagi yer tekisligidan chizilgan bo'lsa, u antennaga sig'imli ta'sir ko'rsatadi. CSRR strukturasining salbiy rezonans chastotasi
bu kontekstda muhim rol o'ynamaydi. Antennaning elektr hajmini kamaytirishga yordam beradigan CSRR strukturasidagi ikkita
halqa orasidagi bo'shliqlar tufayli paydo bo'ladigan sig'imdir.
Demak, antennaning elektr uzunligi l/2 yoki 0,5× l deyiladi. Agar bir xil o'lchamdagi boshqa antenna 1,5 gigagertsli chastotada
rezonanslashsa, ya'ni bo'sh joy to'lqin uzunligi 200 mm bo'lsa, elektr uzunligi endi 0,375 × l ga aylanadi.
2 gigagertsli chastotada aks sado beradi. 2 gigagertsli rezonans chastotasiga mos keladigan bo'sh joy to'lqin uzunligi 150 mm.
