Patch antennada metamateriallar va ularning qo'llanilishi

4. Patch antennalardagi ilovalar
Patch antennani loyihalashda turli xil muammolar paydo bo'ladi, masalan, o'lchamdagi ixchamlik, daromadni yaxshilash, yaxshilangan direktivlik, tarmoqli kengligi ortishi, yon yoki orqa loblarni bostirish(обратных лепестков.). Metamateriallar an'anaviy patch antennalarining ishlashini yaxshilash uchun ishlatiladi.
4.1. Direktivlik va daromadni oshirish
Effektiv o'tkazuvchanlik quyidagicha ifodalanishi mumkin

bu yerda ωp va ω plazma chastotasi va elektromagnit to'lqin chastotasi.
Rezonans chastotasi plazma chastotasiga teng bo'lsa, effektiv o'tkazuvchanlik nolga teng bo'ladi.

Shunday qilib, plazma chastotasida ishlayotganda sinishning nol ko'rsatkichi bo'ladi. Metamaterialni antenna substrati sifatida ishlatish orqali yo'naltirish va daromadni oshirish mumkin.
Agar manba sinishning nol ko'rsatkichi bo'lgan substratga singdirilgan bo'lsa, u holda Snell qonuniga ko'ra, substratdan chiqadigan nur sirtga juda yaqin bo'ladi. Keyin, barcha singan nurlar normal atrofida deyarli bir xil yo'nalishda bo'ladi. Shuning uchun, ish chastotasi plazma chastotasiga qanchalik yaqin bo'lsa, shuncha yaxshi yo'nalishga erishish mumkin.
Enoch va boshq., Metamaterialni substrat sifatida ishlatgan [23]. Ko'pik bilan ajratilgan mis panjaralarining qatlamlari metamaterial sifatida ishlatilgan. Ushbu metamaterial taxminan 14,5 gigagertsli plazma chastotasiga ega edi. Koaksiyal kabel orqali oziqlanadigan monopolli antenna qo'zg'alish manbai sifatida ishlatilgan va monopolning emissiya qiluvchi qismi metamaterial substratining markazida taxminan joylashgan. Substratga er usti tekisligi qo'shildi. 14,65 gigagertsli tezlikda eng yaxshi yo'nalishga ega edi.
Metamaterial plazma chastotasiga taxminan 14,5 gigagertsli bo'lgani uchun, bu chastotada sinish ko'rsatkichi nolga yaqin. Snell qonuniga binoan, metamaterialdan singan nur uning normal holatiga juda yaqin bo'ladi. Shuning uchun u 14,65 gigagertsli tezlikda eng yaxshi yo'nalishni oldi.
I. Vu. va boshq., [23] da ishlatilganidek yuqori direktivlik [24] olish uchun xuddi shu texnikadan foydalangan. U monopol antenna o'rniga emissiya manbai sifatida dipol antennasidan foydalangan [23].
Dipolli antenna metamaterial substratlarga joylashtirilgan. Metamaterial sifatida tayoqchalarning yoki ikkala novda va halqalarning davriy tuzilmalari ishlatilgan.
U yerda yer samolyotlaridan foydalanilmagan. (Ground planes were not used there) U [23] ga qaraganda boshqacha metodologiya va tahlil jarayonini qo'llagan. U farfed (farfield) nurlanish usulini qo'llagan.
Y. G. Ma va boshq., Emissiya yo'nalishini manbani anizotrop metamaterialga samarali o'tkazuvchanlik yoki ta'sir o'tkazuvchanlik darajasi deyarli nolga o'rnatish orqali yaxshilash mumkinligini ta'kidladilar [25].
Bu [25] va Enoch va boshq. [23] texnikasi o'rtasidagi farq b-nolga yaqin (ENZ) matritsa va atrofdagi havo o'rtasidagi impedans nomuvofiqligi muammosida yotadi.
Amaldagi metamaterial anizotrop bo'lib, effektiv o'tkazuvchanligi nolga yaqin bo'lib, atrofdagi muhitni mos qutblanishlarga moslashtirishga imkon berdi.
Anizotrop plitadan foydalanib, atrofdagi havoda olingan to'lqin tekislik to'lqinining xususiyatlarini interfeysga parallel bo'lgan to'g'ri to'lqin jabhasi bilan bir xil, u ± x o'qi bo'ylab tarqalishini ko'rsatadi [26]. Ushbu anizotropik matritsa yordamida yuqori yo'nalishni qo'llab-quvvatlash mumkinligi ko'rsatildi.
R. Xajeh Muhammad Lou va boshq., Yo'nalishni, daromad olish va o'tkazuvchanlikni oshirish uchun metamaterial superstratlarning ikki turidan [27] foydalangan. Direktivlikni oshirish nol indeksining sinishi hodisasiga asoslangan edi. Yamalgan antennaning nurlanish energiyasi nol indeksining sinishi yaqinida to'plangan. Metamaterial superstratlar sifatida S bilan bog'langan va Ikki marta bo'lingan halqalardan foydalanilgan.