I. Introductio
Metamateriales optime describi possunt structurae artificiose dispositae ad producendas proprietates quaedam electromagneticas quae naturaliter non sunt. Metamateriales cum negativa permittivity et permeabilitate negativa metateriales utebantur vocantur (LHMs). LHMs in communitatibus scientificis et in technicis multum studuit. Anno 2003, LHMs nominatus est unus e summis decem interruptionibus scientificis aetatis hodiernae per emporium Scientiarum. Novae applicationes, notiones et machinae abutuntur singularibus proprietatibus LHMs. Actio transmissio recta (TL) efficax est methodus designativa quae etiam principia LHMs resolvere potest. Comparatus cum tradito TLs, notabile notam metamaterialem TLs est moderatio parametri TL (propagationis constantis) et impedimenti characteristici. Moderatio metamaterialis TL parametri praebet novas ideas ad antennas structuras cum maiore magnitudine, altiori effectu et functionibus novis designandis. Figura 1 (a), (b), et (c) monstrant exempla ambitus deminuti purae lineae transmissionis dextrae utentis (PRH), purae lineae transmissionis sinistrae utentis (PLH), et composita linea transmissionis sinistrae dexterae (PLH), composita. CRLH), resp. Ut in Figura 1(a), PRH TL exemplar ambitus aequivalens demonstratum est, plerumque seriei inductionis et capacitatis shunt compositum. Exemplar, ut in Figura 1(b) patet, PLH TL ambitus est concursus inductionis et capacitatis series. In usu adhibitis, non potest fieri circuitionem PLH deducendi. Hoc ob series inductanciae et fugae capacitatis effectus inevitabilis parasitica. Notae igitur lineae transmissionis sinistrae utentis quae nunc attingi possunt sunt omnes structurae sinistrae et dextrae compositae, ut in Figura 1 (c).
Figure 1 Diversa transmissionis linea circuli exempla
Propagatio constans (γ) lineae transmissionis (TL) computatur ut: γ=α+jβ=Sqrt(ZY), ubi Y et Z respective admissionem et impedimentum repraesentant. Cum CRLH-TL, Z et Y exprimi possunt;
Rationem sequentem dispersionis habebit uniformis CRLH TL;
Pascha constans β potest esse numerus mere realis vel numerus mere imaginarius. Si β est omnino realis intra ambitum frequentiam, intra spatium frequentiae passibile est ob γ=jβ. Contra si β est numerus mere imaginarius intra iugi frequentiam, sistendum est intra extensionem frequentiae ex conditione γ=α. Haec prohibitio singularis est in CRLH-TL et non est in PRH-TL vel PLH-TL. Figurae 2 (a), (b), et (c) ostendunt dispersionem curvarum (id est ω - β relationem) PRH-TL, PLH-TL, et CRLH-TL, respective. Fundata in curvarum dispersione, velocitas globi (vg=∂ω/∂β) et velocitas periodi (vp=ω/β) derivationis lineae derivari et aestimari potest. Nam PRH-TL colligi etiam potest ex curva, quae vg et vp parallela sunt (ie, vpvg>0). Nam PLH-TL, curva ostendit vg et vp non esse parallelam (id est vpvg<0). Disjectio curvae CRLH-TL etiam ostendit existentiam regionis LH (id est vpvg <0) et regionis RH (id est vpvg > 0). Ut ex Figura 2(c) videri potest, CRLH-TL, si γ numerus realis purus est, statio est cohors.
Figure 2
Fere series et resonantiae parallelae CRLH-TL diversae sunt, quae status inaequalis appellatur. Attamen, cum series et frequentiae resonantiae parallelae idem sunt, status libratus dicitur, et inde exemplar ambitus aequivalens simplicior ostenditur in Figura 3(a).
Figura 3 Circuitus exemplaris et dissipatio curvae compositae lineae tradendae utebatur utebatur
Cum frequentia crescit, dispersio characteres CRLH-TL paulatim auget. Causa est, quod tempus velocitatis (ie, vp=ω/β) magis magisque ab frequentia dependet. In humili frequentia, CRLH-TL dominatur LH, in frequentiis altis, CRLH-TL dominatur a RH. Hoc dualem naturam depingit CRLH-TL. Aequilibrium CRLH-TL figurae 3(b). Ut patet in Figura 3(b), transitus ab LH ad RH occurrit in:
Ubi ω0 est frequentia transitus. Itaque in librato casu lenis transitus fit ab LH ad RH quia γ est numerus mere imaginarius. Nulla ergo stopband CRLH-TL dissipatio librata est. Quamvis β nulla sit in ω0 (relativum infinitum ad essedem ductus, id est, λg=2π/|β|), adhuc propagat unda propter vg in ω0, nulla non est. Similiter, ad ω0, Pascha transpositio nulla est longitudinis TL pro d (ie, φ=- βd=0). Pascha antecessum (ie, φ>0) occurrit in LH range frequentia (ie, ω<ω0), et phase retardatio (ie, φ<0) occurrit in RH range frequentiae (ie, ω> ω0). Impedimentum proprium CRLH TL ita describitur.
Ubi ZL et ZR sunt PLH et PRH impedimenta respective. Nam inaequalis casus, proprietas impedimenti ex frequentia dependet. Superior aequatio ostendit causam aequilibrium frequentiae independentem esse, ut latitudinem par latitudo habere possit. TL aequatio supra desumpta similis est parametris constitutivis materiam CRLH definientibus. Propagatio constans ipsius TL est γ=jβ=Sqrt(ZY). Data propagatione constantis materiae (β=ω x Sqrt(εμ)), haec aequatio obtineri potest:
Similiter immediatio propria TL, id est Z0=Sqrt(ZY), similis est impedimenti materiae, id est η=Sqrt(μ/ε), quae ut exprimitur:
Index refractivus libratae et inaequalis CRLH-TL (id est n = cβ/ω) ostenditur in Figura 4. In fig. 4, index refractivus CRLH-TL in suo LH, negativus est et index refractivus in suo RH. range est positivum.
Fig.
1. LC network
Per bandpass LC cellulis cassandis in Figura 5(a) exhibitis, CRLH-TL typica cum longitudinis d uniformitate efficax construi potest periodice vel non periodice. In genere, ut commoditatem calculi et fabricandi CRLH-TL curet, circuitus periodicus debet esse. Comparato exemplari Figurae 1(c), cellula circuii Figurae 5(a) nullam habet magnitudinem et corporis longitudo infinite parva (ie, z in metris). Cum eius longitudinem electrica θ=Δφ (rad), phase cellae LC exprimi potest. Attamen, ut revera inducta et capacitas applicata cognoscatur, physica longitudo p constituenda est. Electio applicationis technologiae (ut microstrip, fluctuationis coplanaris, componentis montis superficiem, etc.) magnitudinem corporis LC cellae afficiet. Cellula LC Figurae 5(a) est similis exemplaris lineis Figurae 1(c), eiusque limitis p=Δz →0. Iuxta uniformitatem conditionis p → 0 in Figura 5(b), construi potest TL (per cellas LC cadendo) aequivalens ideali uniformi CRLH-TL longitudine d, ut TL aequabile videatur undis electromagneticis.
Figura 5 CRLH TL ex LC ornatum.
Nam cellula LC, considerans condiciones periodicas (PBCs) similes theorematis Bloch-Floquet, discussio relationis cellae LC probatur et exprimitur sic:
Series impedimentum (Z) et accessus declinationis (Y) cellae LC determinantur sequentibus aequationibus:
Cum longitudo electrica unitas LC circuii valde parva sit, Taylor approximatio obtineri potest;
2. Physica exsequendam
In sectione superiore, reticulum LC ad generandum CRLH-TL discussum est. Tales retiacula LC solum effici possunt adhibitis componentibus physicis quae capacitatem debitam (CR et CL) et inductionem producere possunt (LR et LL). Superioribus annis, applicatio technologiae superficiei montis (SMT) partium chip vel partium distributarum magnum studium attraxit. Microstrip, stripline, coplanar waveguide vel aliae similes technologiae adhiberi possunt ad cognoscendas partes distributas. Multae res sunt considerandae cum SMT chippis vel partes distributae eligendo. SMT fundatum CRLH structurae magis communes et faciliores sunt ad efficiendum in terminis analysi et consili. Hoc est propter promptibilitatem partium chippis extemporalitatis SMT, quae non eget molestie lacus et fabricandis ad partes distributae comparatae. Nihilominus promptitudo partium SMT dispersa est, et plerumque in humili frequentiis laborant (id est 3-6GHz). Ergo, SMT fundatum CRLH structurae frequentia operandi limitata et peculiares notas periodi limitatas habent. Exempli gratia, in applicationibus radiatis, partes assationis SMT fieri non possunt. Figura 6 structuram distributam ex CRLH-TL ostendit. Constructio efficitur per capacitatem interdigitalem et lineas breves circuitus formans seriem capacitatis CL et inductionem parallelam LL ipsius LH respective. Capacitas inter lineam et GND ponatur RH capacitas CR, et inductio genita ex fluxu magnetico formato currenti in structura interdigitali ponatur RH inductio LR.
Figura 6 Microstripis una dimensiva CRLH TL constans ex capacitatibus interdigitalibus et inductoribus brevis.
Ut plura de antennas discas, vide sis:
Post tempus: Aug-23-2024
