Antenna qurilmalari samaradorligini oshirish hususiyatiga EGA bo’lgan metamateriallarni yaratish”

1.2 Metamateriallar asosida ishlab chiqilgan attenalar
Antenna texnologiyasi simsiz aloqa tizimida antenna muhim rol o'ynaydi. 1.3- rasmda ko'rsatilganidek, u oraliq chastota uzatish kanali va simsiz uskunalar o'rtasida kirish va chiqish interfeysi sifatida ishlaydi.
Zamonaviy simsiz tizim asosiy diapazon (AD), radiochastota (RCH), oraliq chastota (OCH) antennasi va boshqa elementlardan iborat .

1.3-rasm. Simsiz aloqa tizimi
Millimetrli to'lqinli aloqa tizimlarida ishlaydigan antennalar, birinchi navbatda, transmitterlar/qabul qiluvchilarga mos kelishi kerak. Shuningdek, ular talablarni qondiradigan kuchayish va yo'nalishni ta'minlashlari kerak. Turli xil simsiz aloqa tizimlari turli xil ma'lumotlarni uzatish tezligini talab qiladi. 60 gigagertsli antenna 1 Gbit/s dan ortiq yuqori uzatish tezligini talab qilishini ko'rsatadi [2]. 60 gigagertsli qisqa masofali simsiz tarmoqlarni muvaffaqiyatli o'rnatish uchun tizimlar kichik o'lchamli, yengil, yuqori samarali va arzon narxlarda bo'lishi juda ma'qul. So'nggi paytlarda 60 gigagertsli chastotalarda ishlaydigan kichik o'lchamli va yengil tuzilmalar taklif qilindi .
Millimetrli to'lqinli aloqa. Millimetrli to'lqin odatda 30 gigagertsdan 300 gigagertsgacha bo'lgan radio spektriga to'g'ri keladi, to'lqin uzunligi bir va o'n millimetr orasida. Biroq, simsiz aloqa kontekstida bu atama odatda 38, 60 va 94 GGts ga yaqin spektrning bir necha diapazoniga, yaqinda esa 70 GGts va gacha bo'lgan diapazonga mos keladi. 90 gigagertsli chastota (shuningdek, E-Band deb ham ataladi), ular umumiy foydalanish uchun simsiz aloqa uchun ajratilgan.
Millimetrli to'lqinli antenna. So'nggi o'n yillikda litsenziyasiz chastota diapazoni e'lon qilinishi bilan millimetrli to'lqinli antennalar jadal rivojlandi. 60 gigagertsning kamchiliklaridan biri to’lqin tarqalishi trakti bo'ylab yuqori zaiflashuvidir. 60 gigagertsli spektrda atmosferaning og'ir so'rilishi to'lqinning tarqaladigan diffraktsiya ta'sirini kamaytirishi va yuqori bo'sh joy yo'qotilishini oshirishi mumkin. Shuning uchun, 60 gigagertsli chastotada uzatuvchi va qabul qiluvchi o'rtasidagi simsiz tarqalish yo'li osongina buzilishi mumkin. 1996 yilning boshida C. Peixeiro va uning hamkasblari 62 gigagertsdan 63 gigagertsgacha ishlaydigan mobil stansiya uchun planar mikrotasma patch antennalar majmuasini loyihalashtirdilar. Antenna massivi RT/Duroid 5880 substratida qurilgan va maksimal 10,8 dB kuchayish olgan.

1.4 – rasm. CPW 60 gigagertsli patch antenna
Mikrotarmoqli antennalar past profili, yengilligi, moslashuvchanligi va millimetrli to'lqinli qurilmalar bilan integratsiyalashuv qulayligi uchun millimetrli to'lqinli aloqani qo'llashda mashhurdir.
Bu yerda patch bilan quvvatlanadigan 60 gigagertsli koplanar to'lqin o'tkazgichni (CPW - coplanar waveguide) taklif qiladi. 1.4 - rasmda mos keladigan dielektrik o'tkazuvchanligi 9,9 bo'lgan yuqori dielektrik substratdan foydalangan holda antennaning arxitekturasini keltiramiz. Dipol antennaning markazidagi CPW stublari radioto’lqin samaradorligini oshirdi.
Asosiy mikrotarmoqli antenna patch antennadir. Patch antennasining radioto’lqin chiqarish qismi kvadrat, dumaloq va elliptik kabi ko'plab shakllarga ega bo’lishi mumkin. Mikrotasma, koaksiyal zond, appertura ulanishi va kontaktsiz aloqa yordamida patch antennalarini quvvatlantirishning ko'plab usullari mavjud.

1.5– rasm. Patch antennaning tuzilishi
Antennaning o'zi asosiy yarim to'lqin shakli tuzilishiga ega, nisbiy o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan dielektrik substratga yopishtirilgan metall, , ε_r. Ushbu to'rtburchak patch odatda rezonans chastotasi yaqinida ishlash uchun mo'ljallangan.
Rezonans chastotasida impedansining xayoliy qismi nolga teng. Patch elementiga signal kelganda, metall Patchning chekka ta'siri tufayli chekka maydonida paydo bo'ladi.
Biroq, chekka maydoni Patchda qo'shimcha uzunlik vazifasini bajaradi. Shuning uchun, patch uzunligi dielektrik substrat muhitini targ'ib qiluvchi RCh signalining yarim to'lqin uzunligidan bir oz kamroq bo'lsa, bu qurilma radiatsion mikrostripli antennaga aylanadi.
Uzunlik qiymati substrat muhitiga, shuningdek, patchning balandligi va kengligiga bog'liq bo'lganligi sababli, rezonans uzunligini olish uchun taxminiy formula mavjud va u quyidagicha ko'rsatilgan:

bu yerda - bo'sh joy to'lqin uzunligi, - dielektrikdagi to'lqin uzunligi va - substratning dielektrik o'tkazuvchanligi.