Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Przegląd Elektrotechniczny

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: harwester elektromagnetyczny

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Symulacyjne i eksperymentalne badania właściwości elektromagnetycznych planarnej macierzy metamateriałowej w zakresie mikrofalowym

Budnarowska Magdalena, Mizeraczyk Jerzy

Przegląd Elektrotechniczny

2022

R. 98, nr 9

119--121

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej oddziaływania mikrofalowego promieniowania elektromagnetycznego (EM) z planarną macierzą metamateriałową (MM) złożoną z autorskich pojedynczych komórek metamateriałowych i porównano je z wynikami eksperymentalnymi. Struktura planarnej macierzy metamateriałowej została zaprojektowana pod kątem zastosowania jej jako wysoko absorbującego harwestera energii EM w paśmie 2- 3 GHz. Do symulacji numerycznej zastosowano środowisko CST Studio umożliwiające rozwiazywanie zagadnień elektromagnetycznych w szerokim zakresie częstotliwości. Wyznaczono numerycznie współczynniki odbicia, absorpcji i transmisji promieniowania mikrofalowego przez zaprojektowaną macierz w warunkach falowodowych. Wyniki numeryczne wykazały, że absorpcja promieniowania mikrofalowego przez macierz metamateriałową ma charakter rezonansowy. Największy współczynnik absorpcji (około 96%) występuje dla częstotliwości około 2,6 GHz. Zgodnie z projektem zbudowano rzeczywistą macierz metamateriałową i przebadano jej właściwości elektromagnetyczne eksperymentalnie używając wektorowego analizatora sieci Keysight N5225 w układzie z falowodem. Otrzymane wyniki eksperymentalne porównano z wynikami symulacji numerycznej. Porównanie wykazało bardzo dobrą zgodność wyników symulacji i eksperymentu. Eksperymentalna pozytywna walidacja wyników symulacji świadczy o tym, że CST Studio jest wiarygodnym narzędziem do projektowania i analizy metamateriałowych absorberów promieniowania mikrofalowego. Zaprezentowana w tej pracy macierz MM zostanie w najbliższej przyszłości zastosowana do budowy większych absorberów.

The article presents the results of a numerical simulation of the interaction of microwave electromagnetic radiation with a planar metamaterial matrix (MM) composed of original single cells of the metamaterial. The numerical simulation results are compared with experimental results. The planar metamaterial matrix structure was designed to be used as a highly absorbing EM energy collector in the 2-3 GHz band. The CST Studio environment was used for the numerical simulation, which enables the solving of electromagnetic problems in a wide frequency range. The reflection, absorption and transmission coefficients of microwave radiation through the designed matrix were determined numerically under waveguide conditions. The numerical results showed that the absorption of microwave radiation by the metamaterial matrix is resonant. The highest absorption coefficient (about 96%) occurs at about 2.6 GHz. According to the project, a real metamaterial matrix was built and its electromagnetic properties were examined experimentally using the Keysight N5225 vector network analyzer in the waveguide operating mode. The obtained experimental results were compared with the results of the numerical simulation. The comparison showed a very good agreement of the simulation and experiment results. They confirmed that the tested metamaterial matrix shows strong absorption properties and can be useful for building larger absorbers of microwave radiation. Experimental positive validation of simulation results proves that CST Studio is a reliable tool for the design and analysis of microwave absorbing metamaterials. The MM matrix presented in this article will be used in the near future to build larger absorbers.

Oddziaływanie płaskiej fali elektromagnetycznej z metapowierzchnią złożoną z rezonatorów SRR 2,5 GHz

Budnarowska Magdalena, Mizeraczyk Jerzy

Przegląd Elektrotechniczny

2021

R. 97, nr 2

39--42

W artykule przedstawiono wyniki numerycznej symulacji oddziaływania płaskiej fali elektromagnetycznej z metapowierzchnią zbudowaną z pojedynczych rozszczepionych rezonatorów pierścieniowych SRR (Split-Ring Resonator) o częstotliwości rezonansowej 2,5 GHz (znajdującej się m.in. w paśmie LTE/WiFi obecnym w środowisku elektromagnetycznym). Obliczenia numeryczne wykonano w środowisku CST Studio dedykowanym rozwiązywaniu zagadnień pola elektromagnetycznego. Symulacje oddziaływania płaskiej fali elektromagnetycznej z metapowierzchnią SRR wykonano dla odległości między pojedynczymi strukturami metamateriałowymi SRR wynoszącej λ/20, gdzie λ = 119,916 mm (odpowiadającej częstotliwości f = 2,5 GHz). W symulacji zastosowano nowe wizualizacyjne podejście do analizy i sposobu opisu oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego z badaną strukturą metamateriałową. Obliczenia współczynników absorpcji, odbicia i transmisji płaskiej fali elektromagnetycznej padającej na metapowierzchnię SRR wykazały, że powierzchnia metamateriałową SRR jest strukturą silnie odbijającą promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości równej częstotliwości rezonansu magnetycznego struktury. Obliczenia te zostały potwierdzone przez wizualizację zjawiska odbicia płaskiej fali elektromagnetycznej od metapowierzchni SRR. Zastosowana w tej pracy metoda numeryczna wydaje się być atrakcyjna dla wizualizacyjnego sposobu opisu zjawisk elektromagnetycznych w metamateriałach.

Results of the numerical simulation of the interaction of a plane electromagnetic wave with a metasurface consisting of split-ring resonator (SRR) unit cells of a resonant frequency f = 2.5 GHz (located, among others, in the LTE / WiFi band present in the electromagnetic environment) are presented in this paper. The numerical calculations were performed using the CST Studio solver dedicated to solving electromagnetic problems The simulations of the interaction of the plane electromagnetic wave with the SRR metasurface were performed for a distance between the SRR metamaterial unit cells equal to λ/20, where λ = 119.916 mm (corresponding to f = 2.5 GHz. A new visualization approach has been introduced in this work to present effects of the interaction of the electromagnetic radiation with the metamaterial structure. The calculations of the absorption, reflection and transmission coefficients of the incident plane electromagnetic wave showed that the SRR metasurface strongly reflects the plane electromagnetic wave at a frequency equal to the magnetic resonance frequency of the SRR metasurface. These calculations were confirmed by visualizing the phenomenon of plane electromagnetic wave reflection from the SRR metasurface. The numerical method used in this work seems to be attractive for the visualization of the electromagnetic phenomena in metamaterials.