子形结构加载修改圆环共振器为基础的完美元材料吸收器,用于S,X和Ku频段微波传感应用
Md Golam Rabbani1, Mohammad Tariqul Islam2, Md Moniruzzaman3
1Department of Electrical, Electronic and Systems Engineering, Faculty of Engineering and Built Environment, Universiti Kebangsaan Malaysia, 43600, Bangi, Selangor, Malaysia.
Scientific reports
|March 7, 2024
概括
一种新的超材料吸收器 (MMA) 在S,X和Ku频段实现了高峰吸收. 这种多功能MMA表现出了出色的性能,对极化和角度不敏感,以及小型化设备和油气传感的潜力.
科学领域:
- 电磁学和元材料的使用
- 微波工程 微波工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 超材料吸收器 (MMA) 对于电磁波管理至关重要.
- 实现高吸收率与宽带覆盖率和稳定的性能是一个关键的挑战.
- 现有的MMA通常会对事件角度和极化状态敏感.
研究的目的:
- 设计和演示一种具有多频段吸收能力的新型超材料吸收器 (MMA).
- 调查拟议的MMA的吸收特性,电磁性质和共振机制.
- 评估MMA在微型微波设备和传感方面的潜在应用方面的性能.
主要方法:
- 在FR4基板上设计了一个单元电池,其中包括集中式铜环和形结构.
- 使用高级设计系统 (ADS) 进行模拟,以分析吸收,表面电流和超材料特性.
- 用同等电路模型来理解共振现象.
- 一个原型被制造和测试以验证模拟结果.
主要成果:
- 在MMA中,3.26GHz,11.6GHz和17.13GHz (S,X和Ku频段) 的峰值吸收率为93.8%,96.47%和99.95%.
- 吸收器表现出稳定的性能,不变的事件和偏振角度.
- 在峰值吸收频率时,获得了21.73,41.42和51.90的高质量因子 (Q因子).
- 测量结果与模拟结果非常相匹配.
结论:
- 拟议的MMA显示出出色的多频段吸收,具有高效率和稳定性.
- 它独特的设计提供了对极化和冲击角度的不敏感性,以及高的Q因子.
- 该MMA适用于微型微波设备,并显示出高性能传感应用的前景.
