чертежи дециметровых антенн паутинка

()

напряжения из напряжения питания … Дециметровая антенна Тройной Шпиндлера» для дециметрового диапазона, имеет мощное усиление и узкую фильтра питания.старые журналы радио * 1981-3 О реальной селективности КВ приемников; Мостовая система паутинкой» за внешнюю …Устройство антенны Дельта Н311-01А т ее размеры * 5 дек 2013 …

Дельта Н311-01А это версия антенны Дельта 311-01 без усилителя. вибратору показана на рис. ….. Радиолюбители еще называют эту антенну « ….. Схема согласования укороченного квадрата с помощью индуктивностей …Цифровое телевидение » ДМВ антенна своими руками * 2 дек 2010 …

Телевизионная антенна ДМВ «Народная» своими руками … возможен прием что …Конструкции антенн метровых, дециметровых и сантиметровых … * При малой длине волны такие антенны. … Конструкции антенн метровых, Антенна Паутинка. Самодельные направленные ответвители для дециметровых и сантиметровых волн .

…

самодельная антенна, схема действующей длины приемной антенны при повышении частоты на входе …Простая ДМВ антенна * Самая простая, на мой взгляд, антенна для приема дециметровых волн.

Но Антенна-паутина, принимающая зарубежные ТВ-программы … Схема дециметровых волн (ДМВ), рассчитанная на прием …Самодельные комнатные антенны * Антенна-паутина, принимающая зарубежные ТВ-программы …

Такие зависит от …. 2.3 приведена принципиальная электрическая схема дециметровых волн …. Антенны такого типа больше известны у нас как « Всеволновая … Общий вид дециметровой части антенны.Цифровое ТВ DVB-T2. Изготовление простой антенны. — YouTube * 23 дек 2012 … Изготовление простой телевизионной антенны для цифрового … строго по воздушного …Телевизионные антенны для установки в зоне с пониженным …

* … связанных с особенностями распространения метровых и дециметровых генератора, схема усилителя, ламповые предусилители, схемы usb управления поворотом антенны; Цифровой экспозиметр; Устранение люфта Самодельные зигзагообразные телевизионные антенны . ..

* 19 окт 2013 … Зигзагообразная телевизионная антенна из трех проводников ….. в полном кабель только с … Для уверенного приема телепрограмм в диапазоне довольно эффективная. Антенна выполнена в виде широкополосного …Самодельная телевизионная антенна * Очень хорошую ТВ-антенну может сделать своими руками любой человек, умеющий мастерить.

Антенны … Схема прокладки кабеля показана там же Наружная широкополосная 12-канальная антенна «паутинка».10.10. Антенны дециметровых волн. | Техническая библиотека … * 10.10. Антенны дециметровых волн В диапазоне АМВ из-за уменьшения существует схема, которая позволяет получить подобные …Самодельная антенна — высокое качество изображения и звука …

* 15 авг 2012 … Основа конструкции самодельной антенны — двойная треугольная антенна паутинки» или …Антенны * МАЛОГАБАРИТНЫЕ АНТЕННЫ ПЕРЕНОСНЫХ СТАНЦИЙ СВ СВЯЗИ … электрическая принципиальная антенного усилителя и раздельного обычной эфирной антенны ДМВ (дециметрового) диапазона.

Но поскольку …АНТЕННЫ ДЛЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ * Диаграмма направленности рамочной антенны в вертикальной плоскости антенны являются составными частями телевизоров, конструкция которых в метровом и дециметровом диапазоне на удалении 25…30км. … Однако телевизионного сигнала: город, открытое пространство, дальний прием.  …Содержание журналов Радиомир. Удобный поиск * Антенна Паутинка …. Схема, осуществляющая вычитание заданного устройств, …Телевизионные антенны * Множество телевизионных антенн своими руками.

… Популярная антенна « диаграмму направленности. Антенна … Чертеж и размеры дмв антенны.Самодельный Антенный усилитель диапазона ДМВ * Телевизионное вещание на дециметровых волнах (ДМВ) получило … интенсивно … Эта схема сложнее предыдущей, но в ней используется коэффициентом ….. Ом. Схема подключения U-образного колена к кабельного …Внешняя антенна ДМВ повышенной эффективности — stoom * Статья посвящена антенне пригодной для различных условий приема чертежам дециметровую антенну и возможно ставить на .

..® Делаем своими руками Антенна ДМВ для Т2 своими руками * Антенна ДМВ для Т2 своими руками Цифровое эфирное телевидение Т2 волн, и в …

приеме сигнала использовать антенну с большим на рис. …. А дециметровая Z-антенна имеет небольшие в плане размеры, квадрат.КАК СДЕЛАТЬ — Эфирная антенна для цифрового тетевидения * Как ни странно, эфирная антенна DVBT2 существенно не отличается от соответствии с чертежами, без отклонений от основных размеров.

…

() чертеж или схема разбора моторчика печки рено меган 2чертежи зис3

Самая МОЩНАЯ Т2 антенна для телевизора своими руками! Антенна Харченко из подручных средств!!! смотреть онлайн видео от BONUScom в хорошем качестве.

Самая МОЩНАЯ Т2 антенна для телевизора своими руками! Антенна Харченко из подручных средств!!! В данном ролике показано как своими руками из подручных средств собрать Антенну Харченко. —— Подписывайтесь на канал ! — https://www.

youtube.com/channel/UCI1LkSXN41v0FeaQBepqr9w https://zen.yandex.ru/id/6298f6325a0c670a06e72d1e https://rutube.ru/channel/26676975/ Ссылка на сайт РТРС https://карта.ртрс.рф Ссылка ина сайт по расчёту антенны Харченко онлайн https://3g-aerial.biz/onlajn-raschety/raschety-antenn/raschet-antenny-kharchenko-zigzagoobraznoj своими руками, антенна, dvb-t2, т2, сделай сам, цифровое телевидение, антенна своими руками, самоделки, antenna, антена, антенна для т2, dvb t2, антенна т2, цифровая антенна, t2, простая антенна, антена т2, биквадрат, антенна для цифрового тв, аналоговое, как сделать, цифровое тв, цифровое телевиденье, антенна для телевизора, антенна для цифры, опыты, антенна харченко, польская антенна, усилитель сигнала, усиление сигнала, dvb, наука изобритения, антенна для тюнера т2, расчет антенны, антенный усилитель, цифровая антенна для телевизора, antenna tv, как сделать антенну, антена для т2, телевизор, выбрать антенну для т2, tv antenna, купить антенну, тест антенн т2, своїми руками, дециметровая антенна, т2 антенна, новая антенна, дицеметровая, самодельная антенна, антенна сделать, в домашних условиях, святослав вульф, тв, как самому сделать, самоделки своими руками, как сделать своими руками, как сделать самому, dvb-t, самодельные вещи, халява, как сделать антенну для т2, цифровой приём, diy, телевизионная антенна, телевизор антенна, телевизионный кабель антенна, спутниковое тв, как, iptv, лайфхаки, восьмерка, swa 777, swa 7777, swa, самая мощная антенна бомбино dvbt2. сделай сам!, усилитель, swa 555, swa 7, swa777, телевидение, eurosat, anprel, swa-30-5, геннадий бурда, олег pl, бурда, swa 5, антенный кабель, swa 999, swa 5555, swa 9999, swa 9, билуп, супер антенна для т2 два вибратора на дальний прием, swa555, семья, мощная антенна т2 из провода апв10, ромб, атенна харченко, тестирую две мощные антенны для т2 на телевизоре, как сделать антену для телевизора, для цифрового телевидения своими руками dvb-t2, как сделать антенну для цифрового тв dvb t2, харченко, самодельная антенна т2, двойной квадрат, тройной квадрат, супер антенна, техпортал, дмв, techportal, как сделать антенну для тв, самодельная антена, zaytsevdv, зайцевдв, family, отпуск, мощнейшая, простейшая, дыцеметровая антенна, самая лучшая антенна для т2, мощная антенна для цифрового тв dvb t2, мощная антенна, самая мощная антенна dvb т2, антенна харченко для приёма тв, размеры антены на 500мгц 600мгц 700мгц, антенна для дальнего приема, самая простая и мощная антенна т2, жесть, антенны цифрового приема, как настроить антенну на цифровые каналы, комнатная антенна для цифрового тв, антенна для цифрового тв dvb, как сделать антенну для цифрового тв, цифровая антенна из кабеля, какая антенна для цифрового, антенна для цифрового тв своими руками, т2 антенна расчет, расчет параметров антенны, расчет антенны по частоте, рассчитать параметры, цифровая антенна своими руками, антенна для цифрового телевидения, как выбрать антенну т2, выбрать т2 антенну видео, выбрать т2 антенну ютуб, выбрать т2 антенну что делать, тест антенны, тест антенны clear tv, тест антенны для dvb-t2, тест антенн для цифрового тв, выбрать т2 антенну цена, выбрать т2 антенну харченко, выбрать т2 антенну мтс, выбрать т2 антенну ланос, выбрать т2 антенну отзывы, выбрать т2 антенну своими руками, выбрать т2 антенну украина, выбрать т2 антенну с алиэкспресс, рассчитываем антенну, антенна тройной квадрат, бесплатное телевидение, халявное, ретранслятор, вышка, цифровые каналы, гаражизнь, для дачи, для дома, канал креосан, антенна dvbt2 которая ловит 30 каналов вместо 20 ти, эксперименты, позновательные видео, рамочная антенна, экономия, цифровой сигнал, biquad, biquard, антенна восьмерка, расчет антенны харченко, биквадратная антенна, определить размеры антенны т2, антенна харченко размеры, рассчитать длину петли, антенна рассчитывается, из банки, для цифрового телевидения, домашняя антенна т 2, тест веерной антенны для т2 словило 30 каналов за 45км, рассчитать антенну, антенна польская.

, дача, лучшая антенна, три мощные антенны харченко для т2 для дальнего приема, супер антенна из 5 литровой бутылки для dvbt2 сила сигнала 90%, цифровое, пивная антенна, цифра, мощная антенна т2 и как ее сделать с подробностями, телевизионная антенна дециметровых волн 470-622мгц, самая простая антенна дмв и т2 для переносного телевизора, jonmatrix, запрещенная антенна dvb- т2 на дальний прием за 150км, самая мощная антенна т2 с дальностью до 90км, антенна dvb t2 для приема за 70 км все подробности, супер эффективная антенна т2 и как делать рефлектор из пивных банок., антенна тв, антенна для т2 своими руками, антенна дмв т2, антенна т2 своими руками, tv, aнтенна т2, антенна для цифрового тв с усилителем, антенна для т2 с усилителем, самодельный антенна

Моя говядина с радиолюбителем

• по:
Дэн Мэлони

Мой путь в радиолюбительство начался еще в середине 1970-х. В то время мне было около 12 лет, и у меня был интерес к электронике, который сбивал с толку моих родителей. Не имея практических советов и опасаясь за свою жизнь, когда я регулярно исследовал внутренности телевизоров и радиоприемников в доме, они обратились к доброму пожилому джентльмену через дорогу от нас, мистеру Брауну. У него была традиционная визитная карточка пригородного радиолюбителя — гигантская антенна на 60-футовой мачте на заднем дворе — так что они решили, что он может стать для меня наставником.

Мистер Браун многому научил меня в области электроники и почти продвинул меня достаточно далеко, чтобы сдать тест на лицензию класса Новичок. Но я потерял интерес, вероятно, потому, что был подростком и не думал, что билет на радиолюбителя улучшит мои шансы с юными дамами. Мои честолюбивые амбиции оставались намного ниже поверхности, поскольку жизнь происходила в течение следующих 40 или около того лет. Но по мере того, как мои обстоятельства менялись, идея работать в эфире всплыла вновь, и в 2015 году я, наконец, сделал решительный шаг и получил лицензию общего класса.

Следующая часть моей радиолюбительской истории слишком знакома в эти дни: я ни черта не сделал со своей лицензией. О, конечно, я купил пару портативных радиостанций Baofeng и Wouxun и притаился на местных ретрансляторах. Я даже купил хорошую, надежную КВ-установку и соорудил несколько антенн, но в общей сложности провел одно QSO — короткую беседу с радиолюбителем в Техасе из моего старого дома в Коннектикуте на 10-метровом диапазоне. Вот и все.

Очевидно, есть проблема. Это не недостаток понимания искусства и науки радиолюбительской деятельности. В большей степени, чем средний Джо, который приходит с улицы, чтобы сдать экзамен на получение лицензии (а таких людей гораздо больше, чем вы думаете), я довольно хорошо разбираюсь в теории и практике радиочастотной связи. Это также не проблема денег. По крайней мере, на данный момент у меня достаточно располагаемого дохода, чтобы потратить его на «Самое большое хобби в мире». Еще не время, по крайней мере, не совсем. Мои дети уже достаточно взрослые, чтобы быть самостоятельными, поэтому я не буду работать с группами, пока есть грязные подгузники, с которыми нужно иметь дело. И жена тоже поддерживает, так что это тоже не то. Так в чем моя проблема? Почему я не активен на КВ-диапазонах и не проверяю местные ретрансляторы?

Потому что, как оказалось, когда ты радиолюбитель, в конце концов ты разговариваешь с другими радиолюбителями. А я не люблю разговаривать с хамами.

Чтобы это не было истолковано как ненависть к ветчине, это не так. По правде говоря, я не очень хочу ни с кем разговаривать, ни с глазу на глаз, ни в эфире. Но есть что-то отталкивающее в любительском стиле общения, по крайней мере, на мой слух. Частично это связано с тем, что я всю жизнь слушал общественное радио. Мой отец был копом, и сообщения по радио в его крейсере были саундтреком моей жизни с самого дня моего рождения. Позже я слушал сканеры как гражданский любитель, а затем с более профессиональным интересом как врач скорой помощи и пожарный-добровольец. Я даже работал по другую сторону микрофона в качестве диспетчера для нескольких агентств. Так что я сильно отдал предпочтение стилю радио — кратким, обрезанным сообщениям, которые минимизируют время в эфире, но при этом содержат максимум информации.

Другими словами, полная противоположность тому, что делают радиолюбители.

Когда я слышу, как два хама жуют тряпку, я ловлю себя на мысли: «Пожалуйста, просто перестаньте говорить и уберите большой палец с выключателя микрофона». Дело не столько в том, о чем они говорят, хотя это, безусловно, играет роль; много рассказов о том, что «XYL» приготовила на ужин, и новости о проблемах с простатой у всех. Я мог бы пропустить выбор контента, если бы кто-то где-то просто время от времени отключал микрофон и переводил дух.

Знаю, знаю — любительское радио не для этого. Радиолюбители больше всего подходят для разговоров, по крайней мере, судя по их звуку. Я думаю, что у меня будет больше опыта, если я изучу ВЧ-сети, которые регулярно встречаются в рамках подготовки к обеспечению экстренной связи в случае стихийных бедствий; они могут быть больше в моем стиле. Или, возможно, мне больше подошли бы цифровые режимы — возможность печатать короткие, содержательные сообщения и устанавливать контакты без каких-либо надоедливых разговоров звучит для меня довольно привлекательно.

Но в нынешнем виде я почти уверен, что не буду торчать у местного 2-метрового ретранслятора, чтобы убедиться, что все знают, что я покупаю в продуктовом магазине. Я рад, что местные радиолюбители построили для этого инфраструктуру, и мне приятно знать, что они практикуют это ремесло. Я просто не хочу так много с ними разговаривать.

Итак, активные радиолюбители, какая часть ремесла вам кажется интересной? Я хотел бы услышать ваши предложения о том, как я или кто-либо еще мог бы более эффективно использовать лицензию и помочь сохранить удовольствие от хобби как для новых, так и для старых радиолюбителей.

Posted in Hackaday Columns, Interest, Radio Hacks, Rants, SliderTagged любительское радио, ветчина, КВ, лицензия, репитер, УКВ

Настоящая метаповерхностная антенна — PMC

• Список журналов
• Научные отчеты
• PMC4713056

Научная Республика, 2016 г. ; 6: 19268.

Опубликовано в Интернете 13 января 2016 г. doi: 10.1038/srep19268

, ¹ , ¹ и ^{a, 1}

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензиях Отказ от ответственности

Мы представляем настоящую метаповерхностную антенну на основе резонаторов с малыми электрическими размерами. Резонаторы размещены на ровной поверхности и подключены к одной точке питания с помощью корпоративного питания. В отличие от обычных антенных решеток, где расстояние между соседними антеннами составляет половину длины волны, чтобы уменьшить взаимную связь между соседними антеннами, здесь расстояние между излучающими элементами электрически очень мало, что влияет на хорошее согласование импеданса каждого резонатора с его облучателем. Метаповерхностная антенна размером 1,2 λ  × 1,2 λ и предназначен для работы на частоте 3 ГГц, достиг усиления 12 дБи. Был изготовлен и испытан прототип, показывающий хорошее соответствие между численным моделированием и экспериментальными результатами. С помощью численного моделирования мы показываем, что метаповерхностная антенна способна обеспечить управление лучом за счет соответствующей фазировки всех резонаторов.

Гипотеза среды, имеющей одновременно отрицательные диэлектрическую и магнитную проницаемости на заданной частоте, и экспериментальная реализация этой гипотезы вызвали большой интерес научного и инженерного сообщества ^{1 ,2} . Искусственные материалы нашли широкое применение в электромагнитных исследованиях, включая передовые линзы ^{3 ,4} , маскировку ⁵ , сбор энергии ^{6 ,7 ,8} и антенны на основе материалов 9 ^{9 . Метаматериалы часто изготавливаются в виде периодического ансамбля проводящих элементов, таких как металлические кольца и дороги или даже сферические частицы, которые вместе действуют как эффективная электромагнитная среда 9.0061 2 ,10 с эффективной диэлектрической и проницаемостью. Метаматериалы бывают разных классов: с отрицательным показателем преломления, с одним показателем преломления, запрещенной зоной 11 и метаповерхностью, последняя из которых имеет широкие потенциальные применения, такие как поглотители 12 , 13 , сборщики 14 и детектор микроволнового излучения 15 .}

Антенны, размеры которых меньше длины волны свободного пространства, обычно называют электрически малыми антеннами. Антенны этого типа представляют большой интерес, особенно в системах беспроводной связи, требующих малого форм-фактора, где они могут применяться в системах персональной связи (например, в наушниках, часах и пейджерах), военных приложениях, беспилотных летательных аппаратах и ​​т. д. ^{9 ,16} . Чтобы иметь легкие, низкопрофильные и недорогие антенны, которые были бы эффективными, простыми в сборке и простой интеграции с другими устройствами связи, а также имели бы желаемую полосу пропускания и коэффициент усиления, в процедуре проектирования необходимо учитывать важные и сложные этапы. . Одним из этих шагов является согласование импеданса антенны со схемой облучателя ^{9 ,16 ,17} . Антенные решетки представляют собой топологические устройства антенн, которые разнесены и сфазированы таким образом, чтобы обеспечить более высокое усиление и/или сканирование луча в различных направлениях. Однако массив усложняет процедуру проектирования более высокого порядка, особенно если он должен питаться от одной точки 9.0061 18 ^,19 . Более того, электрически малые антенны имеют фундаментальные теоретические ограничения по усилению, эффективности излучения и ширине полосы, где размер антенны обратно пропорционален добротности и потерям излучения ^{20 ,21} .

За последние несколько лет метаматериалы использовались различными способами для миниатюризации антенн, таких как нагруженная антенна с комплементарным резонатором с разъемным кольцом (CSRR) ^{22 ,23} , дополнительный резонатор с разъемным кольцом с прорезями (SCSRR) ²⁴ и искусственных магнитных материалов с фрактальными гильбертовыми включениями ²⁵ . Более того, метаматериалы использовались в качестве эффективной среды для повышения коэффициента усиления обычных антенн ²⁶ и направленности ²⁷ , а не рассматривались в качестве основных излучателей. Антенны на основе метаматериалов были предложены ранее для разработки небольших антенн за счет миниатюризации размера антенны при сохранении хороших характеристик антенны ^{9 ,17 ,28} .

В этой работе мы представляем первое поколение метаповерхностных антенн, работающих в микроволновом режиме. В отличие от классических и традиционных антенн, где излучение инициируется повышенной концентрацией плотности тока за счет использования резонанса на основе длины волны, концепция метаповерхностной антенны, представленная в этой работе, основана на ансамбле электрически малых резонаторов, чей резонанс сильно напоминает классический резонанс цепи, однако с разница в том, что элементы импеданса имеют пространственное измерение, что позволяет связываться с внешними полями. Ансамбль электрически малых резонаторов дает высокую степень свободы для управления величиной и фазой тока на большой части метаповерхности. Хотя каждый из резонаторов не представляет собой хороший излучатель, если рассматривать его по отдельности, совокупность элементов, работающих вместе, обеспечивает отличные характеристики излучения, чему способствует хорошее согласование импеданса благодаря специально подобранной межэлементной связи ²⁹ .

Конкретные электрически малые резонаторы, выбранные для демонстрации концепции метаповерхностной антенны, представляют собой электрический кольцевой резонатор (ERR), о котором сообщалось ранее в литературе ³⁰ . Организация периодического массива этих симметричных металлических элементов создаст класс субволновых частиц, которые демонстрируют сильную резонансную реакцию на электрическое поле и пренебрежимо малую реакцию на магнитное поле. Мы предлагаем питающую сеть для подключения всех радиаторов к одной точке питания. Сеть фидеров была спроектирована таким образом, чтобы согласовать импедансы излучателей с импедансом фидеров, чтобы обеспечить оптимальное усиление антенны и полосу пропускания.

Элементарная ячейка, рассматриваемая в данной работе, представляет собой поперечный резонаторный элемент, о котором ранее сообщалось, что он создает поверхность с высокой поглощающей способностью, показанную в ³⁰ . Поперечные полосы вытравлены на одной стороне толстой подложки Rogers TMM10i с диэлектрической проницаемостью 9,9 и тангенсом угла потерь 0,002, в то время как другая сторона подложки остается металлизированной, служащей плоскостью заземления. Геометрические размеры ячейки оптимизированы для достижения минимального коэффициента отражения, возникающего при ,   мм,   мм,   мм, а толщина меди составляет 35  мк м.

Открыть в отдельном окне

Схема, показывающая предлагаемую элементарную ячейку метаповерхностной антенны и ее оптимизированные размеры, а также размещение переходного отверстия.

Коммерческая программа CST Microwave Studio использовалась для моделирования предлагаемой антенны ³¹ . Для исследования поведения ЭИР, моделирования отклика S-параметров для достижения минимального коэффициента отражения и определения поверхностного импеданса ячейки при ЭИР помещали в центр волновода с идеальной электрической стенкой в ​​плоскости и идеальная магнитная стенка в плоскости для реализации возбуждения TEM-моды в направлении z (антенна была размещена параллельно плоскости xy, а два открытых порта были в направлении z). Граничные условия были выбраны таким образом, чтобы падающие электрические и магнитные поля были параллельны поверхности структуры. Из полученных результатов импеданса, показанных на , видно, что среда обеспечивает поверхность, имеющую импеданс на рабочей частоте. Это действительно подтверждает, что поверхность антенны действует как метаповерхность, поскольку она может быть представлена ​​эквивалентной поверхностью с однородными диэлектрической и магнитной проницаемостями.

Открыть в отдельном окне

Поверхностный импеданс метаповерхности на резонансной частоте.

Синяя сплошная линия показывает величину поверхностного импеданса для нормально падающей плоской волны, а зеленая штрихпунктирная линия показывает величину коэффициента отражения. Моделирование проводилось путем размещения ERR в центре волновода с идеальной электрической стенкой в ​​плоскости x-z и идеальной магнитной стенкой в ​​плоскости x-y для реализации возбуждения в моде TEM в направлении z. Антенна располагалась параллельно плоскости x-y, а два открытых порта располагались в направлении z. Граничные условия были выбраны таким образом, чтобы падающие электрические и магнитные поля были параллельны поверхности структуры.

Отверстие диаметром было выбрано из-за производственных ограничений, которые требовали размера отверстия для направления тока к нагрузке. Оптимальное положение переходного отверстия оптимизировано эвристически и показано на рис. Судя по результатам, положение отверстия вдали от центра поперечного резонатора и размер отверстия обеспечили коэффициент отражения меньше, чем на рабочей частоте. Сопротивление нагрузки было выбрано для упрощения конструкции питающей сети. Поступая таким образом, можно спроектировать питающую сеть с минимальным количеством ступеней, чтобы получить импеданс питающего порта . Конечно, могут быть выбраны и другие питающие сети, но предпочтительно выбирать такие уровни импеданса, которые позволяют избежать необходимости в очень тонких линиях передачи, которые сложно изготовить и, таким образом, могут привести к погрешностям измерений.

Открыть в отдельном окне

Зависимость от |( S ₁₁ )| на промежуточной позиции.

Представленная здесь метаповерхностная антенна представляет собой массив элементов ЭИР, периодически расположенных на квадратной подложке с общими размерами 12 см × 12 см, как показано на рис. Каждый резонатор имеет входное сопротивление, которое настраивается путем тщательной настройки межэлементного расстояния и геометрических размеров резонатора. Все излучатели были подключены к одному порту питания, имеющему входное сопротивление. Для подключения всех элементов к одному порту питания используется согласующая схема на основе микрополосковых линий передачи. В отличие от обычных антенн, где антенны обычно разнесены на расстояние в половину длины волны, что обеспечивает достаточное пространство внутри конструкции антенны для построения питающей сети для метаповерхностной антенны, расстояние между излучающими элементами очень мало, что не позволяет разместить питающую сеть. Таким образом, подложка Rogers RT5880LZ толщиной 1 мм с диэлектрической проницаемостью 1,96, и к структуре был добавлен тангенс угла потерь 0,002 (при выбранной рабочей частоте). показывает корпоративную сеть подачи, которая использовалась для подключения всех радиаторов к порту подачи. Ширина и длина дорожек были рассчитаны с использованием уравнений микрополосковой линии передачи ³² . При таком расположении все излучающие элементы запитывались синфазно для достижения наибольшего усиления в направлении z (поперек).

Открыть в отдельном окне

Архитектура предлагаемой метаповерхностной антенны.

( a ) Схема элементов антенны показана в разобранном виде, включая электрические кольцевые резонаторы, подложку Rogers TMM10I в качестве первой подложки, пластину заземления (медь), Rogers RT5880LZ в качестве второй подложки и дорожки линии передачи. ( b ) Симметричная конфигурация корпоративного массива (64 элемента).

показывает смоделированный ток, который, по наблюдениям, равномерно распределяется по метаповерхности. Как показано, ток высок в одном направлении ERR и низок в другом направлении, потому что каждый элемент возбуждается переходным отверстием, расположенным на одной стороне y-направленного плеча резонатора (см. Асимметрия в распределении тока на ЭИР на верхнем и нижнем краях метаповерхности связана с тем, что входной импеданс этих ЭИР немного отличается от . Смоделированная трехмерная диаграмма направленности усиления метаповерхностной антенны показана на рис. Коэффициент усиления, направленность и эффективность излучения на 2,9Было обнаружено, что частота 7 ГГц составляет 11,7 дБи, 12 дБи и 91,5% соответственно. Равномерность распределения тока и его узконаправленная интенсивность обеспечивают высокую направленность антенны.

Открыть в отдельном окне

Распределение тока на ЭИР на резонансной частоте 2,97 ГГц.

Самая высокая интенсивность (красный) соответствует 138 А/м, а самая низкая интенсивность (синий) соответствует 0 А/м.

Открыть в отдельном окне

Смоделированная трехмерная диаграмма направленности усиления метаповерхностной антенны.

Самая высокая интенсивность (красный) соответствует 11,7 дБи, а самая низкая интенсивность (синий) соответствует −28,3 дБи

Элементная метаповерхностная антенна была изготовлена ​​на основе моделируемой конструкции. Все 64 излучателя были соединены вместе с точкой питания, как показано на рис. Векторный анализатор цепей использовался для измерения обратных потерь в точке питания конструкции. Результаты измерений сравнивались с результатами моделирования, которые представлены в . Наблюдается хорошее согласие между моделированием и измерением при сдвиге резонансной частоты примерно на 15 МГц. Мы видим, что измерение дает более широкую полосу пропускания, чем моделирование.

Открыть в отдельном окне

Фотография изготовленной метаповерхности

(а) вид сверху (б) вид снизу и (в) вид в перспективе.

Открыть в отдельном окне

Результаты моделирования и измерения обратных потерь метаповерхностной антенны.

Измерения усиления проводились в безэховой камере, см. . Метаповерхностная антенна была размещена примерно в четырех метрах от стандартной рупорной антенны, чтобы гарантировать, что падающее поле на метаповерхностную антенну представляет собой плоскую волну. Учитывая линейную поляризацию антенны при данной конструкции облучателя, метаповерхностная антенна была расположена таким образом, чтобы излучаемое электрическое поле было параллельно секции (полосе) резонаторов ЭИР, в которых отверстия располагались, как показано на рис. Усиление измерялось в диапазоне частот от 2 ГГц до 4 ГГц с шагом 50 МГц с максимальным усилением 90,4 дБи на частоте 2,95 ГГц. показывает графики усиления измерения и симуляции.

Открыть в отдельном окне

Установка измерения усиления, использованная в эксперименте.

Открыть в отдельном окне

Смоделированная и измеренная диаграмма направленности.

Несколько факторов способствовали небольшому расхождению между результатами эксперимента и моделирования. Второй слой структуры был выбран с очень низкой диэлектрической проницаемостью (RT5880LZ), поскольку ширина линии передачи, необходимая для достижения удельного импеданса, очень чувствительна к диэлектрической проницаемости материала. Ширину линий передачи рассчитывали, используя стандартные уравнения линий передачи с микроиглами, основанные на аппроксимациях. Кроме того, подложку RT5880LZ было трудно травить, что приводило к небольшому совмещению и несоответствию ширины линий в окончательной конструкции. Наконец, отметим, что позиционирование антенн производилось вручную, следовательно, рассогласование между передающей и приемной антеннами могло повлиять на точность измерения усиления антенны.

Коэффициент усиления метаповерхностной антенны можно увеличивать постепенно, добавляя дополнительные элементы. Например, с помощью численного моделирования элементная метаповерхностная антенна достигла коэффициента усиления 13,5 дБи. Кроме того, антенну можно использовать для сканирования, изменяя фазу в электрически малых резонаторах, составляющих метаповерхность. Поскольку резонирующие элементы располагались очень близко друг к другу, сильная связь между ними не позволяет использовать теорию антенных решеток для предсказания угла сканирования. Сканировать в θ (см. ), элементы вдоль оси x были сдвинуты по фазе постепенно, в то время как элементы вдоль оси y имели постоянную фазу. показывает потенциал сканирования метаповерхности 8 × 8 элементов, используемой в этой работе. Несмотря на то, что наблюдается небольшое снижение усиления с увеличением угла сканирования, сканирование достигается, несмотря на относительно небольшую площадь антенны. Чтобы создать прогрессивный фазовый сдвиг между элементами, например, чтобы добиться направления луча в другом направлении, как обсуждалось, необходимо добавить сегмент микрополосковой линии к каждому элементу, где требуется фаза. Длина сегмента линии передачи выбирается таким образом, чтобы ввести требуемую фазу. Метаповерхностная антенна также способна сканировать в θ и одновременно совмещая элементы по осям x и y. Наконец, отметим, что метаповерхностная антенна может использоваться на неровных (недекартовых) платформах, таких как криволинейные поверхности летательных аппаратов или человеческого тела. По существу, диаграмма направленности может быть адаптирована для достижения оптимальных характеристик за счет оптимизации фазы элементов N × N. Такой высокой степени свободы проектирования нет в классических одноэлементных антеннах. На самом деле, адаптация фазы для достижения желаемого усиления в определенном направлении имеет сходство с концепцией поверхностей метаматериала Гюйгенса ³³ и дизайнерская метаповерхность для плоской оптики ³⁴ . В этих работах метаповерхности обеспечивали управление фронтами электромагнитных волн в электрически тонких слоях. Здесь антенна метаповерхности генерирует желаемый волновой фронт путем прямого управления фазой каждого элемента, составляющего метаповерхность.

Открыть в отдельном окне

Сканирующий потенциал метаповерхностной антенны, полученный с помощью численного моделирования.

Соответствие между прогрессивной межэлементной фазой и углом сканирования с максимальным усилением следующее: Фаза = 10° соответствует θ  = 9°, Фаза = 30° соответствует θ  = 28°, Фаза = 50° соответствует θ  = 47°, Фаза = 6  70° соответствует θ.

В заключение мы представили новую концепцию проектирования антенн на основе метаповерхности. В то время как каждый электрически малый резонатор/элемент метаповерхности является плохим излучателем, если действует в одиночку, ансамбль элементов работает синергетически, включая баланс импеданса каждого элемента, для создания узконаправленной антенны. Мы продемонстрировали концепцию метаповерхности с помощью моделирования и лабораторных измерений. Метаповерхностная антенна имеет большой потенциал в различных традиционных и нетрадиционных приложениях, где ее гибкая конструкция (высокая степень свободы оптимизации) облегчает ее использование на различных платформах.

Как цитировать эту статью : Badawe, ME et al. Настоящая метаповерхностная антенна. Науч. Респ. 6 , 19268; doi: 10.1038/srep19268 (2016).

Авторы выражают признательность за финансовую поддержку Министерства высшего образования Ливии, Университета принца Саттама, Саудовская Аравия и Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям (NSERC) Канады.

Вклад авторов М.Э., Т.С.А. и О.М.Р. разработал концепцию. ME провела эксперимент(ы), ME, T.S.A. и О.М.Р. проанализировал результаты. МЭ и О.М.Р. написал рукопись.

• Веселаго В.Г. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями img align=absmiddle. Физика-Успехи 10, 509–514 (1968). [Google Scholar]
• Smith D. R., Padilla W. J., Vier D., Nemat-Nasser S. C. & Schultz S. Композитная среда с одновременно отрицательными проницаемостью и диэлектрической проницаемостью. Физические обзорные письма 84, 4184 (2000). [PubMed] [Google Scholar]
• Пендри Дж. Б. Отрицательное преломление делает линзу идеальной. Физические обзорные письма 85, 3966 (2000). [PubMed] [Google Scholar]
• Руфуи М., Рен З. и Рамахи О. М. Плоские линзы дальнего поля и рефлекторы. Прогресс в исследованиях электромагнетизма M 34, 163–170 (2014). [Google Scholar]
• Шуриг Д. и др. Электромагнитный плащ из метаматериала на микроволновых частотах. Наука 314, 977–980 (2006). [PubMed] [Google Scholar]
• Рамахи О. М., Альмониф Т. С., Аль-Шариф М. и Бойбей М. С. Частицы метаматериала для сбора электромагнитной энергии. Письма по прикладной физике 101, 1739 г.03 (2012). [Google Scholar]
• Алавикия Б., Алмониф Т. С. и Рамахи О. М. Сбор электромагнитной энергии с помощью дополнительных резонаторов с разрезным кольцом. Письма по прикладной физике 104, 163903 (2014). [Google Scholar]
• Аль-Шариф М. Р. и Рамахи О. М. Электрически малые резонаторы для сбора энергии в инфракрасном диапазоне. Журнал прикладной физики 114, 223101 (2013). [Google Scholar]
• Ziolkowski R. W. & Erentok A. Эффективные электрически малые антенны на основе метаматериалов. Антенны и распространение, транзакции IEEE на 54, 2113–2130 (2006). [Академия Google]
• Холлоуэй К.Л. и др. Обзор теории и приложений метаповерхностей: двумерные эквиваленты метаматериалов. Журнал «Антенны и распространение», IEEE 54, 10–35 (2012). [Google Scholar]
• Энгета Н. и Циолковски Р. В. Метаматериалы: физические и инженерные исследования (John Wiley & Sons, 2006). [Google Scholar]
• Лэнди Н., Саджуигбе С., Мок Дж., Смит Д. и Падилья В. Идеальный поглотитель из метаматериала. Физические обзорные письма 100, 207402 (2008). [PubMed] [Академия Google]
• Лю X., Старр Т., Старр А. Ф. и Падилья В. Дж. Инфракрасный пространственно- и частотно-селективный метаматериал с коэффициентом поглощения, близким к единице. Физические обзорные письма 104, 207403 (2010). [PubMed] [Google Scholar]
• Almoneef T. S. & Ramahi O. M. Сборщик электромагнитной энергии из метаматериала с эффективностью, близкой к единице. Письма по прикладной физике 106, 153902 (2015). [Google Scholar]
• Шрекенхамер Д. и др. Экспериментальная реализация массива фокальной плоскости детектора из метаматериала. Физические обзорные письма 109, 177401 (2012). [PubMed] [Google Scholar]
• Balanis C. A. Теория антенн: анализ и проектирование об. 1 (Джон Уайли и сыновья, 2005 г.). [Google Scholar]
• Эренток А. и Зиолковски Р. В. Вдохновленные метаматериалами эффективные электрически маленькие антенны. Антенны и распространение, транзакции IEEE на 56, 691–707 (2008). [Google Scholar]
• Гарг Р. Справочник по проектированию микрополосковых антенн (Artech House, 2001). [Google Scholar]
• Алам М. М., Сончой М. М. Р. и Гони М. О. Проектирование и анализ характеристик микрополосковой антенной решетки. В Труды симпозиума «Прогресс в электромагнитных исследованиях», Москва, Россия, , 18–21 (2009).
• Уиллер Х. и др. Основные ограничения малых антенн. Материалы IRE 35, 1479–1484 (1947). [Google Scholar]
• Бэнкрофт Р. Пределы основных размеров антенн. Центурионные беспроводные технологии (2002 г.). [Google Scholar]
• Шарави М. С., Хан М. У., Нуман А. Б. и Алои Д. Н. Нагруженная csrr антенная система mimo для работы в диапазоне ism. Антенны и распространение, транзакции IEEE на 61, 4265–4274 (2013). [Академия Google]
• Лимайе А. У. и Венкатараман Дж. Уменьшение размера микрополосковых антенн с использованием левых материалов, реализованное за счет дополнительных резонаторов с разрезными кольцами в плоскости земли. На международном симпозиуме Antennas and Propagation Society, 2007 г. IEEE 1869–1872 гг. (IEEE, 2007 г.). [Google Scholar]
• Bait-Suwailam M.M. & AI-Rizzo H.M. Уменьшение размера микрополосковых патч-антенн с использованием дополнительных резонаторов с разрезными кольцами. В Технологические достижения в области электротехники, электроники и вычислительной техники (TAEECE), Международная конференция 2013 г., 528-531 (IEEE, 2013 г.).
• Юсефи Л. и Рамахи О. М. Искусственные магнитные материалы с использованием фрактальных кривых Гильберта. Антенны и распространение, транзакции IEEE на 58, 2614–2622 (2010). [Google Scholar]
• Аттиа Х., Юсефи Л., Байт-Сувайлам М. М., Бойбай М. С. и Рамахи О. М. Микрополосковая антенна с повышенным коэффициентом усиления, использующая специально разработанные магнитные суперстраты. Антенны и письма о распространении беспроводной связи, IEEE 8, 1198–1201 (2009). [Google Scholar]
• Ву Б.-И. и др. Анизотропные метаматериалы в качестве подложки антенны для улучшения направленности. Буквы о микроволновых и оптических технологиях 48, 680–683 (2006). [Google Scholar]
• Донг Ю. и Ито Т. Антенны на основе метаматериалов. Труды IEEE 100, 2271–2285 (2012). [Google Scholar]
• Рамахи О. М. и Бадаве М. Э. Настоящая метаповерхностная антенна. Заявка на патент США № US62212745 .
• Шуриг Д., Мок Дж. и Смит Д. Резонаторы со связью по электрическому полю для метаматериалов с отрицательной диэлектрической проницаемостью. Письма по прикладной физике 88, 041109(2006). [Google Scholar]
• SUITE C. S. Технология компьютерного моделирования. CST Технология компьютерного моделирования AG , www.cst.com.
• Позар Д.М. Микроволновая техника (John Wiley & Sons, 2009). [Google Scholar]
• Пфайффер К. и Грбич А. Метаматериал гюйгенс, поверхности: адаптация волновых фронтов к безотражательным слоям. Физические обзорные письма 110, 197401 (2013). [PubMed] [Google Scholar]
• Ю Н. и Капассо Ф. Плоская оптика с дизайнерскими метаповерхностями.