ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК МИКРОПОЛОСКОВОЙ АНТЕННЫ С УПРАВЛЯЕМЫМ МЕТАМАТЕРИАЛОМ

  • Н.Н. Кисель Южный Федеральный Университет
  • Х.Е. Абдо Махьюб Южный Федеральный Университет
Ключевые слова: микрополосковая антенна, метаматериал, SRR-резонатор

Аннотация

В работе представлены результаты моделирования микрополосковых антенн с подложкой на основе метаматериала, состоящего из квадратных разомкнутых кольцевых резонаторов (SRR – split ring resonator). Комбинированная подложка на основе метаматериалов позволяют уменьшить геометрические размеры излучателей, расширить рабочую полосу частот и увеличить эффективность излучения. В работе также установлено соответствие между характеристиками SRR-метаматериала и однородным слоем с эффективными диэлектрической и магнитной проницаемостями, полученными через коэффициенты отражения и прохождения. Моделирование характеристик микрополосковой антенны выполнены с использованием программ FEKO и HFSS.

Литература

1. Eleftheriades G.V., Balmain K.G. Negative-Refraction Metamaterials – Fundamental Principles and Applications, John Wiley & Sons. Inc, 2005.
2. Y.E. Erdemli, K. Sertel, R.A. Gilbert, D.E. Wright, J.L. Volakis Frequency selective surfaces to enhance performance of broadband reconfigurable arrays// IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2002. - Vol. 50. - Р.1716-1724.
3. J. Kim, C.S. Cho, J.W. Lee CPW bandstop filter using slot-type SRRs// Electronics Letters. 2005. - Vol. 41. - Р. 1333-1334.
4. I. Gil, J. Garcia-Garcia, J. Bonache, F. Martin, M. Sorolla, R. Marques, Varactor-loaded split ring resonators for tunable notch filters at microwave frequencies// Electronics Letters. 2004 - Vol. 40. - Р. 1347-1348.
5. C. Cenk, A. Sondas, Y.E. Erdemli Tunable split ring resonator microstrip filter design// Proceedings of Mediter-ranean Microwave Symposium. 2006. - Р. 20-23.
6. M.H.B. Ucar, A. Sondas, Y.E. Erdemli Switchable split-ring frequency selective surfaces//, Progress in Electromagnetics Research B. 2008. - Vol. 6. - pp.65-79.
7. A. Sondas, M. H. B. Ucar, Y. E. Erdemli Tunable SRR-based substrate for a microstrip patch antenna// Turk J Elec Eng & Comp Sci., Vol.20, No.1, 2012.
8. José lucas Da Silva, Humberto César Chaves Fernandes, Humberto Dionísio De Andrade Study of Microstrip Antenna Behavior with Metamaterial Substrate of SRR Type Combined with TW// Recent Advances in Electrical Engineering and Computer Science. 2016.
9. Musayev M.M., Kisel N.N. Investigation of the electrical and magnetic properties of combined metamaterials // IEEE Conferences Progress In Electromagnetics Research Symposium – Spring (PIERS). – 2017. – P.2963–2966.
10. Hamed E. A. Mahyoub; Kisel N. N. Design, optimization and simulation of a compact multi-layered microstrip antennas based on LTCC-technology in FEKO // Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW). – 2017. – P. 175 – 176.
11. Kisel N. N., Cheremisov V. A., Derachitc D. S. The modeling of characteristics of the patch antenna with non-uniform substrate metamaterial//IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS). – 2016. – P.1-3.
12. Mahyoub H.E.A., Kisel N.N Design, optimization and simulation of a compact multi-layered microstrip antennas based on LTCC-technology in FEKO //Conference Proceedings - 2017 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves, RSEMW 2017. - 2017. - С. 175-176.
13. Мусаев М.М.О., Кисель Н.Н. Исследование характеристик антенны на основе метаматериала//Известия ЮФУ. Технические науки. 2017. - № 6 (191). - С. 249-258.016.
14. Махьюб Х.Е., Кисель Н.Н. Проектирование в FEKO микрополосковых антенн на основе низкотемпературной керамики//Проблемы современной системотехники. сборник научных статей. Министерство образования и науки Российской федерации, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет", Институт радиотехнических систем и управления. Таганрог, 2016. С. 52-.59
15. Kisel N.N., Cheremisov V.A., Derachitc D.S. the modeling of characteristics of the patch antenna with non-uniform substrate metamaterial //Proceedings of 2016 IEEE East-West Design and Test Symposium, EWDTS 2016. 2016. С. 7807718.2.
16. Мусаев М.М.О., Кисель Н.Н. Численное и экспериментальное исследование метаматериалов на основе спиральных элементов//Известия ЮФУ. Технические науки. 2012. - № 11 (136). - С. 81-86.
17. Кисель Н.Н Электродинамическое моделирование антенн и устройств СВЧ в пакете FEKO.Учебное пособие / Министерство образования и науки Российской федерации, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южный федеральный университет", Технологический институт в г. Таганроге. Таганрог, 2010.
18. Кисель Н.Н Моделирование прикладных задач электродинамики и антенн на супервычислительной системе в пакете FEKO.Таганрог, 2013.
19. Кисель Н.Н. Основы компьютерного проектирования РЭС САПР СВЧ. Учебное пособие / Министерство образования и науки Российской федерации, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет", Инженерно-технологическая академия. Таганрог, 2016.
Опубликован
2019-09-24
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ III. НАНОТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ