ព័ត៌មាន - ការពិនិត្យឡើងវិញនៃអង់តែនខ្សែបញ្ជូនដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុមេតាប៉ូលីស (ផ្នែកទី 2)

2. ការអនុវត្ត MTM-TL នៅក្នុងប្រព័ន្ធអង់តែន
ផ្នែកនេះនឹងផ្តោតលើ TLs វត្ថុធាតុសិប្បនិម្មិត និងកម្មវិធីសាមញ្ញបំផុត និងពាក់ព័ន្ធមួយចំនួនរបស់ពួកគេសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធអង់តែនផ្សេងៗជាមួយនឹងការចំណាយទាប ការផលិតងាយស្រួល ការធ្វើខ្នាតតូច កម្រិតបញ្ជូនធំទូលាយ ប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ សមត្ថភាពស្កេនជួរធំទូលាយ និងទម្រង់ទាប។ ពួកគេត្រូវបានពិភាក្សាដូចខាងក្រោម។

1. អង់តែន Broadband និង Multi-Frequency
នៅក្នុង TL ធម្មតាដែលមានប្រវែង l នៅពេលដែលប្រេកង់មុំ ω0 ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ ប្រវែងអគ្គិសនី (ឬដំណាក់កាល) នៃខ្សែបញ្ជូនអាចត្រូវបានគណនាដូចខាងក្រោម:

ដែល vp តំណាងឱ្យល្បឿនដំណាក់កាលនៃខ្សែបញ្ជូន។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីខាងលើកម្រិតបញ្ជូនត្រូវគ្នាយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងការពន្យាពេលក្រុមដែលជាដេរីវេនៃφទាក់ទងនឹងប្រេកង់។ ដូច្នេះនៅពេលដែលប្រវែងខ្សែបញ្ជូនកាន់តែខ្លី កម្រិតបញ្ជូនក៏កាន់តែធំទូលាយផងដែរ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត មានទំនាក់ទំនងបញ្ច្រាសរវាងកម្រិតបញ្ជូន និងដំណាក់កាលមូលដ្ឋាននៃខ្សែបញ្ជូន ដែលជាការរចនាជាក់លាក់។ នេះបង្ហាញថានៅក្នុងសៀគ្វីចែកចាយបែបប្រពៃណី កម្រិតបញ្ជូនប្រតិបត្តិការមិនងាយស្រួលគ្រប់គ្រងទេ។ នេះអាចត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈដែនកំណត់នៃខ្សែបញ្ជូនប្រពៃណីនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃកម្រិតនៃសេរីភាព។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ធាតុផ្ទុកអនុញ្ញាតឱ្យប្រើប៉ារ៉ាម៉ែត្របន្ថែមនៅក្នុង TLs មេតា ហើយការឆ្លើយតបដំណាក់កាលអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងក្នុងកម្រិតជាក់លាក់មួយ។ ដើម្បីបង្កើនកម្រិតបញ្ជូនវាចាំបាច់ដើម្បីឱ្យមានជម្រាលស្រដៀងគ្នានៅជិតប្រេកង់ប្រតិបត្តិការនៃលក្ខណៈនៃការបែកខ្ញែក។ វត្ថុធាតុគីមីសិប្បនិម្មិត TL អាចសម្រេចបានគោលដៅនេះ។ ដោយផ្អែកលើវិធីសាស្រ្តនេះ វិធីសាស្រ្តជាច្រើនសម្រាប់ការបង្កើនកម្រិតបញ្ជូននៃអង់តែនត្រូវបានស្នើឡើងនៅក្នុងក្រដាស។ អ្នកប្រាជ្ញបានរចនា និងប្រឌិតអង់តែនអ៊ីនធឺណេតពីរដែលផ្ទុកដោយឧបករណ៍បំពងសំឡេងរោទ៍បំបែក (សូមមើលរូបភាពទី 7) ។ លទ្ធផលដែលបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 7 បង្ហាញថា បន្ទាប់ពីបានផ្ទុកឧបករណ៍បំបែកសំឡេងរោទ៍ជាមួយអង់តែន monopole ធម្មតា របៀបប្រេកង់ resonant ទាបត្រូវបានរំភើប។ ទំហំរបស់ឧបករណ៍បំពងសំឡេងរោទិ៍ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរដើម្បីសម្រេចបាននូវសំឡេងរោទ៍នៅជិតអង់តែន monopole ។ លទ្ធផលបង្ហាញថានៅពេលដែលសំឡេងពីរស្របគ្នា កម្រិតបញ្ជូន និងលក្ខណៈវិទ្យុសកម្មនៃអង់តែនត្រូវបានកើនឡើង។ ប្រវែង និងទទឹងនៃអង់តែន monopole គឺ 0.25λ0 × 0.11λ0 និង 0.25λ0 × 0.21λ0 (4GHz) រៀងគ្នា ហើយប្រវែង និងទទឹងនៃអង់តែន monopole ដែលផ្ទុកដោយឧបករណ៍បំបែកសំឡេងរោទ៍គឺ 0.29λ0 × 0.21λ0 (2.9GHz ។ ) រៀងៗខ្លួន។ សម្រាប់អង់តែនរាងអក្សរ F និងអង់តែនរាងអក្សរ T ដោយគ្មានឧបករណ៍បំប្លែងរង្វង់មូល ការទទួលបាន និងប្រសិទ្ធភាពវិទ្យុសកម្មខ្ពស់បំផុតដែលត្រូវបានវាស់នៅក្នុងក្រុមតន្រ្តី 5GHz គឺ 3.6dBi - 78.5% និង 3.9dBi - 80.2% រៀងគ្នា។ សម្រាប់អង់តែនដែលផ្ទុកដោយឧបករណ៍បំពងសំឡេងរោទ៍បំបែក ប៉ារ៉ាម៉ែត្រទាំងនេះគឺ 4dBi - 81.2% និង 4.4dBi - 83% រៀងគ្នានៅក្នុងក្រុម 6GHz ។ ដោយអនុវត្តឧបករណ៍បំពងសំឡេងរោទ៍បំបែកជាបន្ទុកផ្គូផ្គងនៅលើអង់តែន monopole ក្រុមតន្រ្តី 2.9GHz ~ 6.41GHz និង 2.6GHz ~ 6.6GHz អាចត្រូវបានគាំទ្រ ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងកម្រិតបញ្ជូនប្រភាគនៃ 75.4% និង ~ 87% រៀងគ្នា។ លទ្ធផលទាំងនេះបង្ហាញថាកម្រិតបញ្ជូនរង្វាស់ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងប្រហែល 2.4 ដង និង 2.11 ដងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអង់តែន monopole ប្រពៃណីដែលមានទំហំថេរប្រហែល។

រូបភាពទី 7. អង់តែន broadband ពីរដែលផ្ទុកដោយឧបករណ៍បំពងសំឡេងបំបែក។

ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 8 លទ្ធផលពិសោធន៍នៃអង់តែន monopole បោះពុម្ពបង្រួមត្រូវបានបង្ហាញ។ នៅពេល S11≤- 10 dB កម្រិតបញ្ជូនប្រតិបត្តិការគឺ 185% (0.115-2.90 GHz) ហើយនៅ 1.45 GHz ការកើនឡើងខ្ពស់បំផុត និងប្រសិទ្ធភាពវិទ្យុសកម្មគឺ 2.35 dBi និង 78.8% រៀងគ្នា។ ប្លង់នៃអង់តែនគឺស្រដៀងទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធសន្លឹករាងត្រីកោណពីក្រោយទៅខាងក្រោយ ដែលត្រូវបានចុកដោយការបែងចែកថាមពល curvilinear ។ GND ដែលត្រូវបានកាត់ខ្លីមានដើមកណ្តាលដែលដាក់នៅក្រោម feeder ហើយចិញ្ចៀនដែលបើកចំនួន 4 ត្រូវបានចែកចាយជុំវិញវា ដែលពង្រីក bandwidth នៃអង់តែន។ អង់តែនបញ្ចេញកាំរស្មីស្ទើរតែគ្រប់ទិសទី ដែលគ្របដណ្តប់ភាគច្រើននៃក្រុម VHF និង S និងក្រុម UHF និង L ទាំងអស់។ ទំហំរូបវន្តនៃអង់តែនគឺ 48.32×43.72×0.8 mm3 ហើយទំហំអគ្គិសនីគឺ 0.235λ0×0.211λ0×0.003λ0។ វាមានគុណសម្បត្តិនៃទំហំតូច និងតម្លៃទាប ហើយមានសក្តានុពលនៃកម្មវិធីនៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែ broadband ។

រូបភាពទី 8៖ អង់តែន Monopole ផ្ទុកដោយឧបករណ៍បំពងសំឡេងរោទ៍បំបែក។

រូបភាពទី 9 បង្ហាញពីរចនាសម្ព័នអង់តែនប្លង់ដែលមានពីរគូនៃរង្វិលខ្សែលួសដែលតភ្ជាប់គ្នាដែលភ្ជាប់ទៅដីទៅនឹងប្លង់ដីរាងអក្សរ T កាត់តាមពីរផ្លូវ។ ទំហំអង់តែនគឺ 38.5 × 36.6 mm2 (0.070λ0 × 0.067λ0) ដែល λ0 គឺជារលកចម្ងាយទំនេរ 0.55 GHz ។ អង់តែនបញ្ចេញកាំរស្មី omnidirectionally នៅក្នុង E-plane ក្នុងប្រេកង់ប្រតិបត្តិការ 0.55 ~ 3.85 GHz ជាមួយនឹងការកើនឡើងអតិបរមា 5.5dBi នៅ 2.35GHz និងប្រសិទ្ធភាព 90.1% ។ លក្ខណៈពិសេសទាំងនេះធ្វើឱ្យអង់តែនដែលបានស្នើឡើងសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗ រួមទាំង UHF RFID, GSM 900, GPS, KPCS, DCS, IMT-2000, WiMAX, WiFi និង Bluetooth ។

រូបភាពទី 9 រចនាសម្ព័ន្ធអង់តែនប្លង់ដែលបានស្នើឡើង។

2. Leaky Wave Antenna (LWA)
អង់តែនរលកលេចធ្លាយថ្មីគឺជាកម្មវិធីសំខាន់មួយសម្រាប់ការសម្រេចបាននូវវត្ថុធាតុគីមីសិប្បនិម្មិត TL ។ សម្រាប់អង់តែនរលកលេចធ្លាយ ឥទ្ធិពលនៃដំណាក់កាលថេរ β នៅលើមុំវិទ្យុសកម្ម (θm) និងទទឹងធ្នឹមអតិបរមា (Δθ) មានដូចខាងក្រោម៖

L គឺជាប្រវែងអង់តែន k0 គឺជាលេខរលកក្នុងទំហំទំនេរ ហើយ λ0 គឺជាប្រវែងរលកក្នុងទំហំទំនេរ។ ចំណាំថាវិទ្យុសកម្មកើតឡើងតែនៅពេលដែល |β|

3. អង់តែន resonator លំដាប់សូន្យ
លក្ខណសម្បត្តិពិសេសនៃមេតាមេតា CRLH គឺថា β អាចជា 0 នៅពេលដែលប្រេកង់មិនស្មើនឹងសូន្យ។ ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិនេះ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសូន្យលំដាប់ថ្មី (ZOR) អាចត្រូវបានបង្កើត។ នៅពេលដែល β គឺសូន្យ គ្មានការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលណាមួយកើតឡើងនៅក្នុង resonator ទាំងមូលនោះទេ។ នេះគឺដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលថេរ φ = - βd = 0. លើសពីនេះទៀត resonance អាស្រ័យតែលើបន្ទុកប្រតិកម្មនិងឯករាជ្យនៃប្រវែងនៃរចនាសម្ព័ន្ធ។ រូបភាពទី 10 បង្ហាញថាអង់តែនដែលបានស្នើឡើងត្រូវបានប្រឌិតដោយអនុវត្តឯកតាពីរ និងបីជាមួយនឹងរាងអ៊ី ហើយទំហំសរុបគឺ 0.017λ0 × 0.006λ0 × 0.001λ0 និង 0.028λ0 × 0.008λ0 × 0.001λ0 រៀងគ្នាដែលរលក λ0 នៃទំហំទំនេរនៅប្រេកង់ប្រតិបត្តិការនៃ 500 MHz និង 650 MHz រៀងគ្នា។ អង់តែនដំណើរការនៅប្រេកង់ 0.5-1.35 GHz (0.85 GHz) និង 0.65-1.85 GHz (1.2 GHz) ជាមួយនឹងកម្រិតបញ្ជូនទាក់ទង 91.9% និង 96.0% ។ បន្ថែមពីលើលក្ខណៈនៃទំហំតូច និងកម្រិតបញ្ជូនធំទូលាយ ការទទួលបាន និងប្រសិទ្ធភាពនៃអង់តែនទីមួយ និងទីពីរគឺ 5.3dBi និង 85% (1GHz) និង 5.7dBi និង 90% (1.4GHz) រៀងគ្នា។

រូបភាពទី 10 បានស្នើរចនាសម្ព័ន្ធអង់តែនទ្វេ-E និងបីដង។

4. រន្ធអង់តែន
វិធីសាស្រ្តសាមញ្ញមួយត្រូវបានស្នើឡើងដើម្បីពង្រីកជំរៅនៃអង់តែន CRLH-MTM ប៉ុន្តែទំហំអង់តែនរបស់វាស្ទើរតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 11 អង់តែនរួមបញ្ចូលឯកតា CRLH ដាក់ជង់បញ្ឈរលើគ្នាទៅវិញទៅមក ដែលមានបំណះ និងខ្សែបន្ទាត់ ហើយមានរន្ធដោតរាងអក្សរ S នៅលើបំណះ។ អង់តែនត្រូវបានចុកដោយដើមដែលត្រូវគ្នា CPW ហើយទំហំរបស់វាគឺ 17.5 mm × 32.15 mm × 1.6 mm ដែលត្រូវនឹង 0.204λ0 × 0.375λ0 × 0.018λ0 ដែល λ0 (3.5GHz) តំណាងអោយរលកនៃទំហំទំនេរ។ លទ្ធផលបង្ហាញថាអង់តែនដំណើរការក្នុងប្រេកង់ 0.85-7.90GHz ហើយកម្រិតបញ្ជូនប្រតិបត្តិការរបស់វាគឺ 161.14% ។ ការទទួលបានវិទ្យុសកម្ម និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់បំផុតនៃអង់តែនលេចឡើងនៅ 3.5GHz ដែលមាន 5.12dBi និង ~80% រៀងគ្នា។