Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
8 results
Search Results
Item Highly-Isolated Compact Quad-Lobed UWB MIMO Antenna with Hexagonal Slot for Enhanced 5G and Industrial IoT Applications(Sumy State University, 2025) Roy, B.; Hemalatha, T.Для вирішення критичних проблем, пов'язаних з покращенням ізоляції в MIMO-антенах, пропонується компактна чотирипелюсткова шестигранна кільцева щілинна надширокосмугова (UWB) антена з кількома входами та кількома виходами (MIMO) розмірами 1,680 1,680 0,06750. Для покращення ізоляції між випромінюючими елементами впроваджено кільце взаємної редукції зв’язку (MCRR). У конструкції використовуються інноваційні методи, включаючи використання шестигранних кільцевих щілин, для досягнення розширеної смуги пропускання імпедансу 17,1 ГГц. Були оцінені ключові показники продуктивності, такі як коефіцієнт відбиття (S11 = – 10 дБ), ізоляція (S21 = – 20 дБ) та параметри рознесення. Антена демонструє виняткову продуктивність, включаючи максимальну |S11| 44,7 дБ на частоті 9,6 ГГц, пікове посилення 9,5 дБі, ECC 0,0025, TARC –10 дБ та посилення рознесення близько 10 дБ. Широка смуга пропускання імпедансу та компактний форм-фактор роблять цю конструкцію універсальною для інтеграції в сучасні системи зв’язку, такі як системи автомобільного зв’язку, інтелектуальне медичне обладнання, забезпечуючи надійну та високошвидкісну передачу даних. Крім того, проста структура та ефективний дизайн антени мінімізують складність виготовлення, що робить її економічно ефективним рішенням для сучасних бездротових систем. Її адаптивність до кількох діапазонів частот забезпечує безперебійну роботу в сенсорних мережах та автономних системах.Item Capturing of Radio Frequency Energy with a Compact Ultra-wideband Patch Antenna(Sumy State University, 2025) Ahmed, Md.F.; Kabir, M.H.У цій статті представлено новий дизайн прямокутної патч-антени, спеціально призначеної для застосування у збиранні радіочастотної (RF) енергії. Конструкція використовує гібридну стратегію (HS), що поєднує прорізаний патч та часткову заземлюючу площину зі структурою дефектного заземлення (DGS). Це інтегрування допомагає оптимізувати погодження імпедансу, мінімізувати коефіцієнт зворотних втрат і покращити загальну продуктивність антени. Антена виготовлена на підкладці FR4 розміром 30 мм x 20 мм, а її компактний патч має розміри 18 мм x мм. Використана підкладка FR4 характеризується тангенсом втрат 0,02, товщиною 0,8 мм і діелектричною проникністю 4,4. Живлення антени здійснюється через мікросмужкову лінію з хвильовим опором 50 Ом. Антена працює на частоті 3,5 ГГц, що входить до надширокосмугового (UWB) діапазону 3,1 – 10,6 ГГц. Проектування та оптимізація антени виконані за допомогою програмного забезпечення HFSS v.15. Результати моделювання демонструють відмінні характеристики антени. Вона забезпечує чудове погодження імпедансу, із зворотними втратами – 29,43 дБ. Антена також має широку смугу пропускання 19,54 ГГц, що робить її придатною для роботи з різними джерелами радіочастотної енергії. Крім того, ефективність передачі потужності є високою, із коефіцієнтом стоячої хвилі (VSWR) 1,0699. Антена ефективно захоплює енергію, забезпечуючи піковий коефіцієнт підсилення 8,7 дБ та фокусовану спрямованість випромінювання, з директівністю 10,21 дБ. Вона ефективно перетворює радіочастотну енергію в електричну, досягаючи коефіцієнта корисної дії (ККД) 96,14%. Компактні розміри антени, а також її виняткові характеристики роблять її придатною для широкого спектру застосувань у бездротовому збиранні енергії.Item Self-Isolated Dual L-Slotted 4-Port UWB MIMO Antenna with Wider Band-Notched Characteristics(Sumy State University, 2024) Hemalatha, T.; Roy, B.У цій дослідницькій роботі розглядаються проблеми, пов’язані з методами ізоляції в конструкції антен MIMO. Запропонована конструкція 4-портової надширокосмугової (UWB) антени з декількома входами та декількома виходами (MIMO) з L-щілинами має на меті запропонувати просте та компактне рішення, яке природно забезпечує ізоляцію між елементами антени. Застосовуючи інноваційні стратегії проектування, зокрема використовуючи структури з L-щілинами, дослідження спрямоване на розширення смуги пропускання імпедансу до 14,28 ГГц із смугою вирізів, що охоплює діапазон X і нижню частину діапазону Ku. Ефективність антени оцінюється шляхом вивчення ключових показників, таких як коефіцієнт відбиття (< – 10 дБ), ізоляція (< – 20 дБ) і параметри рознесення. Запропонована антена досягла помітного максимуму |S11| 22,77 дБ на 6,945 ГГц, пікове посилення 10,61 дБі, ECC < 0,0044, TARC < – 10 дБ і посилення рознесення приблизно 9,999 дБ. Широка смуга пропускання імпедансу та сумісність із різними діапазонами частот роблять цю конструкцію антени адаптованою до різноманітних додатків та середовищ, забезпечуючи гнучкість для різних системних вимог. Завдяки компактній та ефективній конструкції цю антену можна інтегрувати в пристрої Інтернету речей (IoT) і розумні пристрої, забезпечуючи надійне та високошвидкісне бездротове з’єднання. Широка смуга пропускання імпедансу робить цю конструкцію антени придатною для різноманітних програм бездротового зв’язку, включаючи Wi-Fi, 5G тощо.Item Bandwidth Enhanced and Gain Improvement of Compact Patch Antenna Using Metamaterials for UWB applications(Sumy State University, 2024) Mahri, O.; Guebgoub, N.; Khalfallaoui, A.; Denidni, T.A.Запропоновано нову компактну надширокосмугову (UWB) антену з використанням плоских структур з метаматеріалу (MTM). Антена розроблена з двосторонньою плоскою періодичною осередковою структурою. Запропонована тривимірна елементарна комірка демонструє штучне середовище з негативною електричною проникністю та широку електромагнітну заборонену зону, створену шляхом гравування чотирьох L-подібних прорізів на головній квадратній ділянці та хрестоподібних прорізів на площині землі. Запропонована антена, виготовлена на недорогій підкладці Rogers RO4003C діаметром 1,52 мм, є компактною, має розміри 22,4 × 25,6 мм2, з відносною діелектричною проникністю 3,38 і тангенсом втрат 0,0027. Він має широку смугу пропускання від 3,8 до 17,7 ГГц, що становить 129%. Середнє посилення по всій смузі частот становить 5,44 дБ з піковим значенням 8,55 дБ на 15,5 ГГц. Проектування та моделювання проводилися за допомогою мікрохвильової студії CST на основі методу кінцевої інтеграції (FIT). Виміряні зворотні втрати прототипу добре узгоджувалися з результатами моделювання. Пропонована антена демонструє задовільну ефективність випромінювання, досягаючи від 80 до 93% по всьому діапазону. Коефіцієнт підсилення тестової антени демонструє сприятливі характеристики випромінювання та стабільність діаграм спрямованості на низьких частотах. Порівняльне дослідження з нещодавно опублікованими оглядами відповідної літератури підкреслює компактність нашої конфігурації антени MTM, демонструючи коефіцієнт зниження від 43,13 до 56,25%. Завдяки своїй видатній продуктивності запропонована конструкція позиціонується як сильний кандидат для різноманітних додатків UWB, а також може використовуватися для супутникового зв’язку та радіолокації.Item A Modified SRR-Based Miniaturized Monopole Antenna with Ultra-wide bandwidth for Wireless UWB Systems(Sumy State University, 2023) Ambika, A.; Tharini, C.; Chakraborty, P.; Islam, T.; Das, S.; El Ghzaoui, M.Компактна друкована антена на основі розщепленого кільцевого резонатора (SRR) із зсувним живленням аналізується для застосувань у надширокому діапазоні (UWB). Запропонована антена була розроблена та проаналізована за допомогою симулятора високочастотної структури (HFSS) на недорогій підкладці FR-4. Верхня площина розробленої антени складається з комбінованого кільцевого роз’ємного резонатора (КРР) по колу та півколу. Часткове прямокутне заземлення разом із напівкруглим прорізом введено на задній стороні підкладки для покращення узгодження імпедансу в усьому широкому діапазоні частот. Виготовлений прототип антени реалізовано та експериментально перевірено для підтвердження результатів, отриманих у результаті моделювання. Ця запропонована антена охоплює діапазон UWB від 3,8 ГГц до 14,9 ГГц. Розмір запропонованої компактної антени становить 18 x 20 x 1,6 мм3. Запропонована антена досягла максимального посилення 15 дБ на 3,8 ГГц. Він підтримує стабільні діаграми спрямованості в робочому діапазоні. Отже, отримані результати та компактний розмір запропонованої антени ідеально підходять для різноманітних бездротових застосувань, включаючи бездротову локальну мережу (WLAN), Інтернет речей (IOT), супутниковий зв’язок у діапазоні X та системи UWB.Item Bandwidth Enhanced Miniaturized Fractal Antenna Using Giuseppe Peano and Sierpinski Carpet for UWB and Satellite Applications(Sumy State University, 2022) Mahri, O.; Guebgoub, N.; Benslama, M.; Denidni, T.A.У роботі нова мікросмужкова монопольна компактна антена розроблена з використанням двох фрактальних структур: Джузеппе Пеано і килима Серпінського для надширокосмугових (UWB) додатків та супутникового зв'язку. Вона складається з квадратного патчу з двома сходинками та прямокутної щілини на площині заземлення. Антена моделюється за допомогою мікросмужкової лінії живлення та діелектричної підкладки FR-4 з ԑr = 4,3 та tanδ = 0.025. Перша ітерація фракталу Джузеппе Пеано та дворівневі ітерації фракталів килима Серпінського були застосовані до патчу. Змодельовані результати, проведені CST Microwave Studio Simulator, показують розумне узгодження з результатами вимірювань. Діапазон частот, отриманий для S11 < – 10 дБ, становить 3,1-12,2 ГГц або 118,95 % із розширенням смуги пропускання приблизно на 63,51 % порівняно з основною антеною. Сконструйована антена демонструє діаграми спрямованості в усіх напрямах та гарне підсилення по всьому діапазону з піком 5,2 дБ на частоті 12 ГГц, задовільну ефективність випромінювання, компактні розміри та простоту виготовлення, що дозволяє її широко застосовувати UWB та супутникового зв'язку.Item Design of Compact UWB Slotted Hexagonal Monopole Antenna with 3.5/5.5 GHz Dual Band Rejection(Sumy State University, 2021) Surajit, Mukherjee; Avisankar, Roy; Sunandan, BhuniaУ статті описана конструкція компактної несиметричної антени надширокосмугового (UWB) діапазону з двома смуговими режекторними характеристиками. Ефект режекторних смуг надзвичайно важливий для будь-якої UWB системи, щоб уникнути перешкод існуючим вузькосмуговим додаткам, таким як WiMAX та WLAN. У запропонованій конструкції розглядався випромінюючий елемент шестикутної форми. Дві неоднакові U-подібні щілини на випромінювальному патчі були реалізовані для досягнення характеристик подвійного режекторного фільтра. Перевернута U-подібна щілина витравлювалася на гексагональному патчі для досягнення режекторних характеристик для смуги WiMAX (3,2-3,8 ГГц). Ще одна щілина, що має U-подібну форму, також була вигравірувана на патчі, щоб досягти режекторних характеристик для смуги WLAN (5,1-5,8 ГГц). Запропонована антена має загальний розмір 38×56 мм2. Arlon AD300, який має діелектричну проникність εr = 3, був обраний як матеріал підкладки. Товщина підкладки h = 1,524 мм. Програмне забезпечення для повнохвильового електромагнітного моделювання Ansys HFSS було використано для аналізу радіаційних характеристик конструкції. Запропонована антена успішно охоплює виділений частотний UWB спектр, працюючи в смузі частот від 2,6 ГГц до 11,4 ГГц (VSWR < 2), що відповідає смузі пропускання 120 %. Спроектована антена демонструє гарні коефіцієнти підсилення та двонаправлені діаграми спрямованості.Item A Small Ultra-wideband Circular Patch Antenna with Band-notched Characteristic(Sumy State University, 2021) Aguni, L.; Chabaa, S.; Ibnyaich, S.; Zeroual, A.У роботі ми пропонуємо розробити круглу мікросмугову патч-антену, надруковану на FR4- епоксидній діелектричній підкладці. Розроблена антена зможе застосовуватися для UWB (надширокосмугових) додатків. Федеральна комісія зв'язку (FCC) схвалила використання частотного спектру від 3,1 до 10,6 ГГц для UWB додатків. Запропонована антена має широкий діапазон частот пропускання, який включає смугу частот 3,85-12,38 ГГц, за винятком режекторної смуги 5,1-6 ГГц, що є основною характеристикою представленої антени. Ця особливість дозволяє уникнути втручання в додатки, які працюють у цьому діапазоні, таких як WLAN, IEEE 802.11a та HIPERLAN/2. Окрім цих характеристик, розроблена антена має просту структуру та невеликі розміри 24x14x0.8 мм3. Основні робочі параметри антени, такі як VSWR, діаграма випромінювання, ефективність випромінювання та групова затримка, моделюються за допомогою електромагнітних симуляторів HFFS та CST. Зміна групової затримки антени в смузі частот від 3,85 до 12,38 ГГц є майже постійною на рівні приблизно 1,25 нс і представляє невеликі коливання, за винятком режекторної смуги 5,1-5,8 ГГц, групова затримка якої падає з 1,5 нс до – 2 нс. Ці особливості роблять запропоновану антену кращим пристроєм для UWB додатків.