Superficie selectiva de frecuencia de alto orden totalmente plana con respuesta cuasi elíptica utilizando una...

Área de la Ciencia:

• El electromagnetismo y los metamateriales
• Ingeniería de Microondas Ingeniería de Microondas
• Diseño del filtro Diseño del filtro

Sus antecedentes:

• Las superficies selectivas de frecuencia (FSS) son cruciales para el filtrado de ondas electromagnéticas.
• Los diseños tradicionales de FSS a menudo se enfrentan a limitaciones en la selectividad y la altura del perfil.
• Lograr respuestas de filtro de alto orden con roturas bruscas sigue siendo un desafío de diseño.

Objetivo del estudio:

• Proponer y demostrar un FSS de orden superior totalmente plano con una respuesta de paso de banda casi elíptica.
• Para realizar cero de transmisión de frecuencia finita (TZs) cerca de los bordes de la banda de paso para una mayor selectividad.
• Investigar el uso de resonadores multimodo (MMR) y la teoría de la matriz de acoplamiento para el diseño avanzado de filtros.

Principales métodos:

• Diseño de una célula unitaria que emplea una configuración resonador-modo-doble-resonador.
• Síntesis de trayectorias de acoplamiento cruzado guiadas por una formulación de matriz de acoplamiento para lograr zeros de transmisión.
• Utilizando la teoría de la matriz de acoplamiento para analizar los mecanismos operativos y predecir el rendimiento.
• Fabricación y medición de un prototipo plano.

Principales resultados:

• Demostración experimental de un FSS plano de alto orden con una respuesta de paso de banda casi elíptica.
• Se lograron cero de transmisión de frecuencia finita cerca de los bordes de la banda de paso, mejorando la selectividad.
• El rendimiento medido muestra cuatro polos de transmisión y dos ceros de transmisión, que coinciden estrechamente con las simulaciones.
• Se obtuvo un ancho de banda fraccionario (FBW) de 3 dB del 11,5% con un perfil bajo de 0,14λ0,0.

Conclusiones:

• El FSS planar propuesto basado en MMRs ofrece un filtrado de alto orden con una respuesta casi elíptica y alta selectividad.
• El diseño logra un perfil bajo y una fabricación simple y de bajo costo.
• La teoría de la matriz de acoplamiento proporciona un marco efectivo para comprender y optimizar dichos diseños de FSS de alto orden.