ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №1
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.1.2
УДК: 520.628; 621.396.67
Применение метаматериалов
в антенных устройствах цифровых систем связи
Л.Г. Стаценко, М.М. Смирнова, Д.С. Север, Я.С. Дронин
Дальневосточный федеральный университет
690922, Приморский край, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10
Статья поступила в редакцию 12 декабря 2023 г.
Аннотация. Исследована возможность применения метаматериалов в конструкции СВЧ антенн. Уникальные свойства метаматериалов могут найти широкое применение в технике сверхвысоких частот, поскольку позволяют получить устройства с улучшенными характеристиками и расширенными функциональными возможностями. Смоделированы с помощью программного обеспечения CST Software различные вариации микрополосковых антенных устройств, удовлетворяющие современным требованиям к оптимизации габаритов и улучшению параметров излучения. В работе рассматриваются следующие структуры: разорванный кольцевой резонатор (split ring resonator, SRR) и комплементарный резонатор с разъемными кольцами (complimentary split ring resonator, CSRR). Показана возможность применения исследуемых антенн в стандарте Wi-Fi 6E, а следовательно, в приложениях Интернета вещей (Internet of Things), и в других цифровых системах связи нового поколения.
Ключевые слова: двойной кольцевой резонатор, комплементарные разъемные кольца, метаматериал, патч-антенна, резонансные свойства, рабочая частота, коэффициент отражения.
Финансирование: Данная работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России в сфере научной деятельности по проекту № FZNS-2023-0008.
Автор для переписки: Стаценко Любовь Григорьевна, statsenko.lg@dvfu.ru
Литература
1. Стаценко Л.Г., Пуговкина О.А., Мансуров Ю.Н. Влияние геометрических размеров включений из цветных металлов на резонансные свойства устройств СВЧ //Цветные металлы. – 2015. – №. 12. – С. 67-71. https://doi.org/10.17580/tsm.2015.12.13
2. Стаценко Л.Г., Пуговкина О.А. Использование цветных металлов в конструкции СВЧ-фильтров //Цветные металлы. – 2017. – №. 4. – С. 76-80. https://doi.org/10.17580/tsm.2017.04.11
3. Krzysztofik W.J., Cao T.N. Metamaterials in application to improve antenna parameters //Metamaterials and Metasurfaces. – 2018. – Т. 12. – №. 2. – С. 63-85. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.80636
4. Ищенко Е.А. и др. Многодиапазонная патч-антенна на основе активного метаматериала. //Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2022. – Т. 18. – №. 3. – С. 113-116. https://doi.org/10.36622/VSTU.2022.18.3.016
5. Семченко И. и др. Метаматериалы и метаповерхности //Наука и инновации. – 2020. – №. 8 (210). – С. 23-27. https://doi.org/10.29235/1818-9857-2020-8-23-27
6. Махьюб Х.Е.А., Кисель Н.Н. Оценка эффективности применения метаматериала в разработках микрополосковых антенн на основе LTCC-технологии //Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2019. – №. 3 (205). – С. 179-190. https://doi.org/10.23683/2311-3103-2019-3-179-90
7. Верзунов С.Н. Способ оптимизации конструктивных параметров ячеек-резонаторов микрополосковых антенн на основе интеллектуального анализа данных //Электротехнические системы и комплексы. – 2022. – №. 3 (56). – С. 54-64. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2022-3(56)-54-64
8. Абдуллин Р.Р. Эффекты применения метаматериала в конструкции волноводов //Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Информационные технологии, телекоммуникации и системы управления». – Екатеринбург, 2015. – Уральский федеральный университет, 2015. http://hdl.handle.net/10995/31023
9. Iliyasu A.Y. et al. Wideband frequency reconfigurable metamaterial antenna employing SRR and CSRR for WLAN application //Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science (IJEECS). – 2019. – Т. 15. – №. 3. – С. 1436-1442. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v15.i3.pp1436-1442
10. Махьюб Х.Е.А., Кисель Н.Н. Исследование характеристик микрополосковой антенны с управляемым метаматериалом //Известия Южного федерального университета. Технические науки. – 2019. – №. 3 (205). – С. 190-198. https://doi.org/10.23683/2311-3103-2019-3-179-90
11. Mohammed Berka, Amina Bendaouhdi, Ahmed Yacine Rouabhi, Zoubir Mahdjoub. Investigation of multiband pentagonal antenna based on complementary metamaterial resonator (CSRR) // 6th International conference on advances in mechanical engineering Istambul 2021, 20-22 October 2021. https://www.researchgate.net/publication/355668890
12. Soerbakti Y. et al. Improvement of low-profile microstrip antenna performance by hexagonal-shaped SRR structure with DNG metamaterial characteristic as UWB application //Alexandria Engineering Journal. – 2022. – Т. 61. – №. 6. – С. 4241-4252. https://doi.org/10.1016/j.aej.2021.09.048
13. Rambe A.H., Nasution F.A., Sinulingga E.P. Simulation and design of the circular polarization microstrip antenna with CSRR metamaterial structure //Journal of Physics: Conference Series. – IOP Publishing, 2023. – Т. 2421. – №. 1. – С. 012021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2421/1/012021
Для цитирования:
Стаценко Л.Г., Смирнова М.М., Север Д.С., Дронин Я.С. Применение метаматериалов в антенных устройствах цифровых систем связи. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.1.2.