基因合成超增益宽频带线束天线
摘要：超高增益天线的设计通过对电磁波的增强来提高接收和发送性能，广泛应用于远距离点对点通信、安全雷达等领域。目前常见的提高增益的方法是通过增大天线孔径，但是高度谐振的次波长结构也能够实现高增益性能。超定向是超越了楚－哈灵顿极限的电小型结构，可以在内部损耗得到很好的缓解，并与辐射相匹配，但通常只在非常窄的频带内工作。本文提出了一种频谱重叠谐振级联的概念，通过精心设计的多极层级结构实现了高增益和足够的工作带宽。我们的架构基于近场耦合的电线束。通过在24维空间上应用遗传优化算法，并对增益和带宽进行约束，预测在一个半波长立方体内实现的增益为8.81 dBi。实验结果显示增益为6.15，相对带宽为13%。小尺寸的电线束结构非常适合设计超散射和超定向结构，因为它们具有足够的自由度来进行优化，并且可以依靠基于低损耗材料的简单制造容差布局。这个方法可以应用于低频（例如kHz-MHz）的应用中，这些领域对无线设备的微型化有很高的需求。
作者：Gilad Uziel, Dmytro Vovchuk, Andrey Machnev, Vjaceslavs Bobrovs, Pavel Ginzburg
论文ID：2304.09569
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-04-20