خبرونه - د میټامیټریل پر بنسټ د لیږد لاین انتنونو بیاکتنه (دوهمه برخه)

۲. د انتن سیسټمونو کې د MTM-TL کارول
دا برخه به د مصنوعي میټامیټریل TLs او د دوی ځینې خورا عام او اړونده غوښتنلیکونو باندې تمرکز وکړي ترڅو د ټیټ لګښت، اسانه تولید، کوچني کولو، پراخه بینډ ویت، لوړ ګټې او موثریت، پراخه رینج سکین کولو وړتیا او ټیټ پروفایل سره د مختلف انټینا جوړښتونو رامینځته کولو لپاره. دوی لاندې بحث شوي.

۱. د براډ بانډ او څو فریکونسۍ انتنونه
په یوه عادي TL کې چې د l اوږدوالی لري، کله چې زاویه فریکونسۍ ω0 ورکړل شي، د لیږد لین بریښنایی اوږدوالی (یا مرحله) په لاندې ډول محاسبه کیدی شي:

چیرې چې vp د لیږد لاین د پړاو سرعت استازیتوب کوي. لکه څنګه چې له پورته څخه لیدل کیدی شي، بینډ ویت د ګروپ ځنډ سره نږدې مطابقت لري، کوم چې د فریکونسۍ په اړه د φ مشتق دی. له همدې امله، لکه څنګه چې د لیږد لاین اوږدوالی لنډ کیږي، بینډ ویت هم پراخه کیږي. په بل عبارت، د بینډ ویت او د لیږد لاین د بنسټیز پړاو ترمنځ یو معکوس اړیکه شتون لري، کوم چې د ډیزاین ځانګړی دی. دا ښیي چې په دودیز ویشل شوي سرکټونو کې، عملیاتي بینډ ویت کنټرول کول اسانه ندي. دا د آزادۍ درجو له مخې د دودیز لیږد لاینونو محدودیتونو ته منسوب کیدی شي. په هرصورت، د بارولو عناصر اضافي پیرامیټرونو ته اجازه ورکوي چې په میټامیټریل TLs کې وکارول شي، او د مرحلې غبرګون تر یوې اندازې پورې کنټرول کیدی شي. د بینډ ویت زیاتولو لپاره، دا اړینه ده چې د خپریدو ځانګړتیاو د عملیاتي فریکونسۍ ته نږدې ورته سلپ ولرئ. مصنوعي میټامیټریل TL کولی شي دا هدف ترلاسه کړي. د دې طریقې پراساس، د انتنونو د بینډ ویت لوړولو لپاره ډیری میتودونه په مقاله کې وړاندیز شوي. پوهانو دوه براډبنډ انتنونه ډیزاین او جوړ کړي دي چې د ویشل شوي حلقوي ریزونیټرونو سره بار شوي دي (شکل 7 وګورئ). هغه پایلې چې په ۷ شکل کې ښودل شوي ښیي چې د دودیز مونوپول انتن سره د سپلیټ حلقوي ریزونیټر بارولو وروسته، د ټیټ ریزونینټ فریکونسۍ حالت هڅول کیږي. د سپلیټ حلقوي ریزونیټر اندازه د مونوپول انتن سره نږدې ریزونینس ترلاسه کولو لپاره غوره شوې ده. پایلې ښیې چې کله دوه ریزونینسونه سره یوځای شي، د انتن بینډ ویت او وړانګې ځانګړتیاوې زیاتیږي. د مونوپول انتن اوږدوالی او عرض په ترتیب سره 0.25λ0×0.11λ0 او 0.25λ0×0.21λ0 (4GHz) دي، او د سپلیټ حلقوي ریزونیټر سره بار شوي مونوپول انتن اوږدوالی او عرض په ترتیب سره 0.29λ0×0.21λ0 (2.9GHz) دي. د دودیز F-شکل لرونکي انتن او T-شکل لرونکي انتن لپاره چې د سپلیټ حلقوي ریزونیټر پرته، په 5GHz بینډ کې اندازه شوي ترټولو لوړ ګټه او وړانګې موثریت په ترتیب سره 3.6dBi - 78.5٪ او 3.9dBi - 80.2٪ دي. د هغه انتن لپاره چې د سپلیټ رینګ ریزونیټر سره بار شوی وي، دا پیرامیټرونه په ترتیب سره په 6GHz بینډ کې 4dBi - 81.2٪ او 4.4dBi - 83٪ دي. د مونوپول انټینا په اړه د مطابقت لرونکي بار په توګه د سپلیټ رینګ ریزونیټر پلي کولو سره، د 2.9GHz ~ 6.41GHz او 2.6GHz ~ 6.6GHz بینډونه ملاتړ کیدی شي، چې په ترتیب سره د 75.4٪ او ~ 87٪ د فرکشنل بینډ ویت سره مطابقت لري. دا پایلې ښیې چې د اندازه کولو بینډ ویت د نږدې ثابت اندازې دودیز مونوپول انټینا په پرتله نږدې 2.4 ځله او 2.11 ځله ښه شوی.

شکل ۷. دوه براډبنډ انتنونه چې د سپلیټ-رینګ ریزونیټرونو سره بار شوي دي.

لکه څنګه چې په شکل 8 کې ښودل شوي، د کمپیکټ چاپ شوي مونوپول انتن تجربوي پایلې ښودل شوي. کله چې S11≤- 10 dB وي، عملیاتي بینډ ویت 185٪ (0.115-2.90 GHz) وي، او په 1.45 GHz کې، د اعظمي ګټې او وړانګو موثریت په ترتیب سره 2.35 dBi او 78.8٪ وي. د انتن ترتیب د شاته څخه تر شا مثلثي شیټ جوړښت ته ورته دی، کوم چې د منحني بریښنا ویشونکي لخوا تغذیه کیږي. لنډ شوی GND د فیډر لاندې یو مرکزي سټب لري، او څلور خلاص ریزوننټ حلقې د هغې شاوخوا ویشل شوي، کوم چې د انتن بینډ ویت پراخوي. انتن تقریبا په هر اړخیز ډول خپریږي، د VHF او S بینډونو ډیری برخه، او ټول UHF او L بینډونه پوښي. د انتن فزیکي اندازه 48.32×43.72×0.8 mm3 ده، او بریښنایی اندازه یې 0.235λ0×0.211λ0×0.003λ0 ده. دا د کوچني اندازې او ټیټ لګښت ګټې لري، او د براډبنډ بېسیم مخابراتي سیسټمونو کې د غوښتنلیک احتمالي امکانات لري.

شکل ۸: مونوپول انټینا د ویشل شوي حلقوي ریزونټر سره بار شوی.

شکل ۹ د انتن یو پلانر جوړښت ښیي چې د دوه جوړو سره وصل شوي میندر تار لوپونو څخه جوړ دی چې د دوه ویاسونو له لارې د یوې لنډې T-شکل ځمکې الوتکې ته ځمکني شوي دي. د انتن اندازه 38.5×36.6 mm2 (0.070λ0×0.067λ0) ده، چیرې چې λ0 د 0.55 GHz د خالي ځای طول موج دی. انتن په E-پلین کې د 0.55 ~ 3.85 GHz د عملیاتي فریکونسۍ بانډ کې په هر اړخیز ډول خپریږي، په 2.35GHz کې د 5.5dBi اعظمي ګټه او د 90.1٪ موثریت سره. دا ځانګړتیاوې وړاندیز شوی انتن د مختلفو غوښتنلیکونو لپاره مناسب کوي، پشمول د UHF RFID، GSM 900، GPS، KPCS، DCS، IMT-2000، WiMAX، WiFi او بلوتوث.

شکل ۹ وړاندیز شوی پلانر انتن جوړښت.

۲. لیکي ویو انټینا (LWA)
نوی لیکی څپې انتن د مصنوعي میټامیټریل TL د احساس کولو لپاره یو له اصلي غوښتنلیکونو څخه دی. د لیکی څپې انتنونو لپاره، د فیز ثابت β اغیز د وړانګو زاویه (θm) او د بیم اعظمي عرض (Δθ) باندې په لاندې ډول دی:

L د انتن اوږدوالی دی، k0 په خالي فضا کې د څپې شمیره ده، او λ0 په خالي فضا کې د څپې اوږدوالی دی. په یاد ولرئ چې وړانګې یوازې هغه وخت پیښیږي کله چې |β|

۳. د صفر ترتیب ریزونیټر انتن
د CRLH میټامیټریل یو ځانګړی ملکیت دا دی چې β کولی شي 0 وي کله چې فریکونسي د صفر سره مساوي نه وي. د دې ملکیت پراساس، یو نوی صفر ترتیب ریزونیټر (ZOR) رامینځته کیدی شي. کله چې β صفر وي، په ټول ریزونیټر کې هیڅ مرحله بدلون نه پیښیږي. دا ځکه چې د مرحله بدلون ثابت φ = - βd = 0. سربیره پردې، ریزونینس یوازې د تعامل کونکي بار پورې اړه لري او د جوړښت اوږدوالي څخه خپلواک دی. شکل 10 ښیې چې وړاندیز شوی انټینا د E-شکل سره د دوه او دریو واحدونو په پلي کولو سره جوړ شوی، او ټول اندازه یې په ترتیب سره 0.017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 او 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0 ده، چیرې چې λ0 په ترتیب سره د 500 MHz او 650 MHz عملیاتي فریکونسۍ کې د خالي ځای طول موج استازیتوب کوي. دا انتن د 0.5-1.35 GHz (0.85 GHz) او 0.65-1.85 GHz (1.2 GHz) فریکونسیو کې کار کوي، چې نسبي بینډ ویت یې 91.9٪ او 96.0٪ دی. د کوچني اندازې او پراخ بینډ ویت ځانګړتیاو سربیره، د لومړي او دوهم انتن ګټه او موثریت په ترتیب سره 5.3dBi او 85٪ (1GHz) او 5.7dBi او 90٪ (1.4GHz) دي.

شکل ۱۰ وړاندیز شوي دوه ګونی-E او درې ګونی-E انتن جوړښتونه.

۴. سلاټ انټینا
د CRLH-MTM انتن د اپرچر د پراخولو لپاره یوه ساده طریقه وړاندیز شوې ده، مګر د هغې د انتن اندازه تقریبا بدله شوې نه ده. لکه څنګه چې په 11 شکل کې ښودل شوي، انتن کې د CRLH واحدونه شامل دي چې په یو بل باندې عمودي ځای پر ځای شوي دي، کوم چې پیچونه او منحرفې کرښې لري، او په پیچ کې د S شکل لرونکی سلاټ شتون لري. انتن د CPW میچینګ سټب لخوا تغذیه کیږي، او د هغې اندازه 17.5 ملي میتر × 32.15 ملي میتر × 1.6 ملي میتر ده، چې د 0.204λ0×0.375λ0×0.018λ0 سره مطابقت لري، چیرې چې λ0 (3.5GHz) د خالي ځای د طول موج استازیتوب کوي. پایلې ښیې چې انتن د 0.85-7.90GHz فریکونسي بینډ کې کار کوي، او د هغې عملیاتي بینډ ویت 161.14٪ دی. د انتن ترټولو لوړ وړانګې لاسته راوړنه او موثریت په 3.5GHz کې څرګندیږي، کوم چې په ترتیب سره 5.12dBi او ~80٪ دي.