Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phương pháp mới tối ưu hóa các ăng-ten đơn cực phẳng với sự hỗ trợ của định nghĩa phổ quát cho hình dạng hình học
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, một phương pháp mới được đề xuất để tối ưu hóa các ăng-ten đơn cực siêu rộng. Trong phương pháp này, hình dạng của các ăng-ten được mô tả một cách tổng quát. Mô tả tổng quát này cho phép các ăng-ten có nhiều loại hình dạng khác nhau trong quá trình tối ưu hóa và cuối cùng, một hình dạng tối ưu cho một ăng-ten đơn cực siêu rộng được thu được. Các tham số của mô tả tổng quát này được xác định theo các ràng buộc thiết kế trong một quá trình tối ưu hóa hai giai đoạn (bao gồm tối ưu hóa toàn cục và tối ưu hóa cục bộ). Quá trình tối ưu hóa nhằm đạt được phù hợp trở kháng chấp nhận được trong băng tần làm việc và giảm thiểu sự méo mó của sóng bức xạ sẽ được thực hiện. Nhờ vào hiệu suất của phương pháp tối ưu hóa, bằng cách áp dụng các ràng buộc chặt chẽ về kích thước của ăng-ten, các ăng-ten nhỏ hơn với hiệu suất tương tự như các ăng-ten đơn cực phẳng tốt nhất được thiết kế. Chương trình tối ưu hóa chính được thực thi trong phần mềm Matlab, nhưng phân tích các ăng-ten tại mỗi giai đoạn tối ưu hóa được thực hiện trong phần mềm CST Microwave Studio. Để làm điều này, với sự trợ giúp của lập trình Visual Basic for Applications, một liên kết tự động được tạo ra giữa phần mềm MATLAB và phần mềm CST Microwave Studio. Kết quả tối ưu hóa cho thấy khả năng của phương pháp này trong việc thiết kế các ăng-ten rất nhỏ với các đặc tính chức năng mong muốn. Kết quả cho thấy rằng tổn thất trả về cho toàn bộ quang phổ hoạt động thấp hơn -10 dB. Ngoài ra, hệ số tương quan của ăng-ten đơn cực siêu rộng phẳng đã đề xuất có các giá trị khác nhau ở các góc bức xạ khác nhau.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Qiu YX, Xie YZ, Wang SF, Zhang PQ, Zhou T, Zhang LQ, Zhang HY (2022) A modularized high-power ultra-wideband radiation system based on the space-synthesis method. Rev Sci Instrum 93(4):044705. https://doi.org/10.1063/5.0085894
Wang Y, Huang B, Cao M (2020) Time-domain radiation characteristics for reflectarray antenna with true-time-delay elements. In: In2020 International conference on microwave and millimeter wave technology (ICMMT), pp 1–3, IEEE. https://doi.org/10.1109/ICMMT49418.2020.9386617
Elechi P, Obi-Ijeoma CP (2022) Performance analysis of an ultra-wide band (UWB) antenna for communication system. Online J Eng Sci. https://doi.org/10.31586/ojes.2022.359
Kumar OP, Ali T, Kumar P, Kumar P, Anguera J (2023) An elliptical-shaped dual-band UWB notch antenna for wireless applications. Appl Sci 13(3):1310. https://doi.org/10.3390/app13031310
Kumar OP, Ali T, Kumar P (2023) A novel corner etched rectangular shaped ultrawideband antenna loaded with truncated ground plane for microwave imaging. Wireless Pers Commun 5:1–9. https://doi.org/10.1007/s11277-023-10381-9
De A, Roy B, Bhattacharya A, Bhattacharjee AK (2022) Investigations on a circular UWB antenna with archimedean spiral slot for WLAN/Wi-MAX and satellite X-band filtering feature. Int J Microw Wirel Technol 14(6):781–789. https://doi.org/10.1017/S1759078721000891
Hu KZ, Huang HY, Tang MC, Chen Z, Yan D, Wang P (2023) A single-layer wideband differential-fed filtering antenna with high selectivity. IEEE Trans Antennas Propag 17:4522. https://doi.org/10.1109/TAP.2023.3243980
Chamaani S, Mirtaheri SA, Paran K, Abolghasemi A, Fardis M (2010) Coplanar waveguide-fed ultra wideband planar monopole antenna optimisation. IET Microwave Antennas Propagat 4:1264–1274. https://doi.org/10.1049/iet-map.2009.0038
Ramasamy R, Bennet MA (2023) An efficient antenna parameters estimation using machine learning algorithms. Progr Electromagn Res C 130:169–181. https://doi.org/10.2528/PIERC22121004
Zhao J, Psychoudakis D, Chen C, Volakis JL (2012) Design optimization of a low-profile UWB body-of-revolution monopole antenna. IEEE Trans Antennas Propagat 60(12):5578–5586. https://doi.org/10.1109/TAP.2012.2211319
Paran K, Abolghasemi A (2013) A novel volcano smoke antenna with optimal shape. MERC Int J Eng 26(3):263–276. https://doi.org/10.5829/idosi.ije.2013.26.03c.06
Tripathi S, Mohan A, Yadav S (2015) A compact koch fractal UWB MIMO antenna with WLAN band rejection. IEEE Antennas Wirel Propag Lett 14:1565–1568. https://doi.org/10.1109/LAWP.2015.2412659
Luo CM, Hong JS, Zhong LL (2015) Isolation enhancement of a very compact UWB MIMO slot antenna with two defected ground structure. IEEE Antennas Wirel Propag Lett 14:1766–1769. https://doi.org/10.1109/LAWP.2015.2423318
Roshna TK, Deepak U, Sajitha VR et al (2015) A compact UWB MIMO antenna with reflector to enhance isolation. IEEE Trans Antennas Propag 63(4):1873–1877. https://doi.org/10.1109/TAP.2015.2398455
Zhu J, Li S, Feng B et al (2016) Compact dual-polarized UWB quasi-selfcomplementary MIMO/diversity antenna with band-rejection capability. IEEE Antennas Wirel Propag Lett 15:905–908. https://doi.org/10.1109/LAWP.2015.2479622
Chacko BP, Augustin G, Denidni TA (2013) Uniplanar slot antenna for ultrawideband polarization-diversity applications. IEEE Antennas Wirel Propag Lett 12:88–91. https://doi.org/10.1109/LAWP.2013.2242841
Iqbal A, Saraereh OA, Ahmad AW et al (2017) Mutual coupling reduction using F-shaped stubs in UWB MIMO antenna. IEEE Access 6:2755–2759. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2785232
Kumar Biswas A, Chakraborty U (2019) Compact wearable MIMO antenna with improved port isolation for ultra-wideband applications. IET Microwaves Antennas Propag 13(4):498–504. https://doi.org/10.1049/iet-map.2018.5599
Ahmad S, Khan S, Manzoor B, Soruri M, Alibakhshikenari M, Dalarsson M, Falcone F (2022) A compact CPW-fed ultra-wideband multi-input-multi-output (MIMO) antenna for wireless communication networks. IEEE Access 2(10):25278–25289. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3155762
De A, Roy B, Bhattacharya A, Rai R, Bhattacharjee AK (2020) Compact sectoral UWB antenna with WLAN (5.2/5.8 GHz) and WiMAX (5.5 GHz) filtering characteristics. In: 2020 XXXIIIrd General Assembly and Scientific Symposium of the international union of radio science, pp 1–5. IEEE. https://doi.org/10.23919/URSIGASS49373.2020.9232168
De A, Roy B, Bhattacharjee AK (2020) Novel, compact, circular-sectored antenna for Ultra-Wideband (UWB) communications. Electromagnetics 40(3):165–176. https://doi.org/10.1080/02726343.2020.1726001