Sıfıra Yakın İndeksli Ayrık Halka Resonatörü: Lens Anten

Amaç & Hipotez:Bu çalışmada dikdörtgen bölünmüş halkalı rezonatör dizilerinden oluşan bir malzeme yapısı 1 GHz ile 5 GHz frekans aralığında sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir.

📊

Temel Bulgular & Veri:Düşük maliyeti nedeniyle FR-4 malzemesi alt tabaka malzemesi olarak kullanılmıştır.

💡

Sonuç & Katkı:Parametrik çalışma sonucunda, n değeri yaklaşık sıfır olarak elde edilmiştir.

🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon

📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem

⚙️Değişkenler:Ayrık Halka Rezonatörü · Super Lens · Metamaterials

Özet

Bu çalışmada dikdörtgen bölünmüş halkalı rezonatör dizilerinden oluşan bir malzeme yapısı 1 GHz ile 5 GHz frekans aralığında sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Düşük maliyeti nedeniyle FR-4 malzemesi alt tabaka malzemesi olarak kullanılmıştır. Sayısal analiz (simülasyon analizi) sırasında, tek hücre yapısının optimal boyutunu belirlemek için parametrik çalışma yapılmıştır. İlgili frekans aralığında S11 (yansıma katsayısı), S21 (iletim katsayısı) ve n (kırılma indisi) incelenmiştir. Parametrik çalışma sonucunda, n değeri yaklaşık sıfır olarak elde edilmiştir. Bölünmüş halka genişliği artırılarak, daha yüksek frekanslarda sıfıra yakın indeks gözlemlenmiştir. Dolayısıyla, metamalzeme yapısının ilgili frekansta bir süper lens (mercek) anten gibi davrandığı da saptanmıştır. Sayısal analiz CST Microwave Studio (MWS) aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları, ağ analizörü ile elde edilen deneysel sonuçlarla doğrulanmıştır.

Abstract

In this study, a matematerial structure, which consists of rectangular split ring resonator arrays, is investigated numerically and experimentally in the frequency range from 1 GHz to 5GHz. FR-4 material is used as the substrate material due to its low cost. During the numerical analysis (simulation analysis), a parametric study is performed to determine the optimal dimension of the unit cell structure. S11 (reflection coefficient), S21 (transmission coefficient), and n (refractive index) are examined in the frequency range of interest. As a result of the parametric study, the value of n is obtained as approximately zero. By increasing the split ring width, near-zero index is observed at higher frequencies. Hence, it is also deduced that the metamaterial structure behaves as a super lens antenna at the related frequency. Numerical analysis is performed via CST Microwave Studio (MWS). The simulation results are confirmed with experimental results obtained by network analyzer.

Anahtar kelimeler

Ayrık Halka Rezonatörü Super Lens Metamaterials MEMS Split Ring Resonator Süper Lens Metamalzemeler

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

YILDIZ, İ., İKİZ, T., ÇOLAK, Ş., KARADAĞ, F., KARAASLAN, M., GENÇOĞLAN, D. N. (2021). Sıfıra Yakın İndeksli Ayrık Halka Resonatörü: Lens Anten. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Sayı: 24, 474–478. https://ajindex.com/articles/471711

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

Yeni Sekmede Aç ↗

↗Yeni Sekme

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (6)

Abbas, A. A., El-Absi, M., Abuelhaija, A., Solbach, K., Kaiser, T. (2020). Wide-Angle RCS Enhanced Tag Based on Dielectric Resonator–Lens Combination. Frequenz, 74(1-2), 1-8.
Abdalla, M. A., Ibrahim, A. A. (2017). Simple μ-negative half mode CRLH antenna configuration for MIMO applications. Radioengineering, 26(1), 45-50.
Abdulkarim, Y. I., Deng, L., Altıntaş, O., Ünal, E., Karaaslan, M. (2019). Metamaterial absorber sensor design by incorporating swastika shaped resonator to determination of the liquid chemicals depending on electrical characteristics. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 114, 113593. Abdulkarim, Y. I., Deng, L., Karaaslan, M., Unal, E. (2019). Determination of the liquid chemicals depending on the electrical characteristics by using metamaterial absorber based sensor. Chemical Physics Letters, 732, 136655. Altintaş, O., Aksoy, M., Ünal, E., Karaaslan, M. (2019). Chemical liquid and transformer oil condition sensor based on metamaterial-inspired labyrinth resonator. Journal of The Electrochemical Society, 166(6), B482. Bağmancı, M., Akgöl, O., Özaktürk, M., Karaaslan, M., Ünal, E., Bakır, M. (2019). Polarization independent broadband metamaterial absorber for microwave applications. International Journal of RF and Microwave Computer‐Aided Engineering, 29(1), e21630. Bağmancı, M., Karaaslan, M., Unal, E., Özaktürk, M., Akgol, O., Karadağ, F., Bakır, M. (2019). Wide band fractal‐based perfect energy absorber and power harvester. International Journal of RF and Microwave Computer‐Aided Engineering, 29(7), e21597. Bakır, M., Karaaslan, M., Karadag, F., Dalgac, S., Ünal, E., Akgöl, O. (2019). Metamaterial Sensor for Transformer Oil, and Microfluidics. Applied Computational Electromagnetics Society Journal, 34(5). Boybay, M. S., Ramahi, O. M. (2012). Material characterization using complementary split-ring resonators. IEEE Transactions on instrumentation and Measurement, 61(11), 3039-3046.
Cai, W., Chettiar, U. K., Kildishev, A. V., Shalaev, V. M. (2007). Optical cloaking with metamaterials. Nature photonics, 1(4), 224-227.
Fernandes, C. A., Lima, E. B., Costa, J. R. (2016). Dielectric lens antennas. Handbook of antenna technologies, 1001-1064.
Fu, Q., Fan, C. L., Li, S. J., Wang, G., Cao, X. Y. (2016). Ultra-broad band radar cross section reduction of waveguide slot antenna with metamaterials. Radioengineering, 25(2), 241. Hamad, E. K., Nady, G. (2019). Bandwidth Extension of Ultra-wideband Microstrip Antenna Using Metamateri