کاربرد فرامواد در بهبود کارایی تشعشعی آنتن دوقطبی

متامتریال (فرامواد) به جهت کارایی مطلوب ، تنوع ساخت و وسعت کاربردی که دارند، بسیار مورد توجه قرار می گیرند. علیرغم نو بودن این علم در این راستا تحقیقات گسترده ای تاکنون صورت گرفته است.معرفی انواع سلول های واحد فرامواد، ساختارهای متعدد و بیان روش های مختلف کاربرد آن ها در ساختارهای الکترومغناطیس مانند آنتن ها و موج برها از نتایج تحقیق در این زمینه است. در این پروژه یک ساختار جدیدی از فرامواد با توانایی ایجاد مقادیر بزرگی از ضرایب نفوذپذیری الکتریکی و مغناطیسی منفی ارائه می گردد که از مشخصات آن، شکل ساده، پهنای باند خوب در فرکانس تشدید و ابعاد مناسب جهت بهره گیری در ساختارهای الکترومغناطیس می باشد. علاوه بر این، ساختار جدید معرفی شده را می توان در دو فرکانس کاری گوناگون، هم به عنوان یکengبا ضریب نفوذپذیری مغناطیسی منفی و هم به عنوان یک mngبا ثابت دی الکتریک منفی استفاده نمود. شکل این ساختار بر پایه ی تقارن محوری و روش های طراحی chiral استوار می باشد. همچنین جهت بررسی تاثیر این فراماده در ساختارهای الکترومغناطیس، روش های بکارگیری آن در آنتن ها مورد بررسی قرار گرفته که نتایج شبیه سازی نشان دهنده ی افزایش پارامترهایی مانند جهت دهی و توان تشعشعی در آنتن های مرجع می-باشد. شبیه سازی ها در محیط نرم افزار high frequency simulator(hfss)انجام می گیرد و قسمت های مهم و کلیدی با استفاده از نرم افزار cst microwave studio تحلیل می گردد تا بتوان دو نتیجه را مقایسه نمود. علاوه بر این می توان با بهینه سازی ابعاد و معرفی یک یا چند پارامتر آزاد در شکل ساختار به بهترین پاسخ جهت فرکانس تشدید سیستم و مقدار تاثیر در آنتن مرجع دست یافت. نتایج شبیه سازی نشان می-دهد که یک سلول واحد ساختار معرفی شده می تواند مقادیر re(?) و )µre( تا حد 15- را ایجاد نماید و همچنین استفاده از آن در یک آنتن مارپیچ، مقدار جهت دهی را تا 8 برابر افزایش دهد.