使用超表面来提高在厚底板上打印的亚特拉赫兹天线的辐射效率
Yevhen Yashchyshyn1, Peter Tokarsky2,3
1Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology, Warsaw University of Technology, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665, Warsaw, Poland. yevhen.yashchyshyn@pw.edu.pl.
Scientific reports
|August 6, 2024
概括
研究人员通过四分环 (QSR) 超表面抑制表面波来提高印刷天线辐射效率. 这种方法显著提高了天线和阵列的效率,在某些情况下达到90%以上.
科学领域:
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 超材料是什么?超材料是什么?
- 天线理论天线理论
背景情况:
- 印刷天线和阵列由于固有的表面波而遭受低辐射效率.
- 表面波沿介电基板传播,减少辐射功率.
- 超表面为控制电磁波传播提供了一种新的方法.
研究的目的:
- 研究使用四分环 (QSR) 超表面来提高印刷天线辐射效率.
- 在100-116 GHz运行的印刷天线和阵列中抑制表面波.
- 分析QSR超表面对微条式双极天线和阵列辐射性能的影响.
主要方法:
- 使用FEKO 2022软件进行数值模拟.
- 在接地介电层上建模微条式双极和四元素连续养的双极阵列.
- 在天线元件附近实施QSR超表面.
- 分析电场分布,以了解表面波抑制.
主要成果:
- 模拟的初始辐射效率很低 (约为1. 31%用于二极管,40%用于阵列) 由于表面波.
- 每个双极臂附近的单个QSR将效率提高到75%.
- QSR超表面 (两个阵列) 实现了高效率:双极为93.6%,阵列为95.8%.
- 通过电场分析证实了表面波抑制.
结论:
- QSR超表面在压制印刷天线和阵列的表面波方面是有效的.
- 拟议的超表面方法显著提高了毫米波频率的辐射效率.
- 这种技术为改善打印天线和阵列的性能提供了可行的解决方案.
