Design of multi-band microstrip patch antennas using miniaturized 1D metamaterial-based EBGs
Notice bibliographique
Résumé
One application of metamaterials is the realization of dual- or multi-frequency microstrip patch antennas (see, for example, D. Segovia-Vargas et al, “Quad-frequency linearly-polarized and dual-frequency circularly-polarized microstrip patch antennas with CRLH loading,” PIER, Vol. 133, 91–115, 2013). In these structures, the strong left-handed dispersion of the metamaterial creates multiple resonances at different frequencies. Electromagnetic bandgap (EBG) structures, on the other hand, are typically used as antenna substrates or superstrates that employ their bandgap characteristics to produce multi-frequency operation (see, for example, A. Pirhadi et al, “Design of Compact Dual Band High Directive Electromagnetic Bandgap (EBG) Resonator Antenna Using Artificial Magnetic Conductor,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 55, 1682–1690, July 2007). This work introduces a 1D metamaterial- (MTM-) based EBG that employs the contradirectional coupling between a parallel-plate-waveguide-(PPW)-like mode and a left-handed coplanar-waveguide (CPW) mode to create a large bandgap. To illustrate the potential for this approach for multi-band operation, a microstrip patch antenna is loaded at its radiating edges with a uniplanar, miniaturized MTM-EBG. The nominal patch resonance is achieved in the MTM-EBG bandgap, and a lower-frequency resonance is achieved in the MTM-EBG passband. In addition to being uniplanar and easy to fabricate, these structures may be strongly miniaturized using lumped loading inductors and capacitors. Moreover, the MTM-EBG is accurately characterized using multiconductor transmission line (MTL) theory, which predicts its bandgap and passband behavior and enables a wide range of designs and applications. It will be shown how the MTM-EBG may be optimized to tune the patch resonances based on its dispersion, to improve impedance matching, and to mitigate degradation of radiation efficiency. Both full-wave simulation and experimental results will be compared to the predictions of the MTL theory to demonstrate both accuracy of the design process and limitations of the method.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».