Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Przegląd Elektrotechniczny

2 2024

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Extreme DNG metamaterial integrated by multi-SRR-square and ZnO thin film for early detection of analyte electrolyticity

Saktioto Saktioto, Soerbakti Yan, Rini Ari Sulistyo, Astuti Budi, Syamsudhuha Syamsudhuha, Anita Sofia, Rati Yolanda

Przegląd Elektrotechniczny

2024

R. 100, nr 7

239--242

Advanced engineering in metamaterials can realize the potential for better sensor performance in combination with zinc oxide (ZnO) semiconductor materials. This research aims to investigate the optical properties and develop a sensor media invention based on hybrid metamaterials. The finite-difference time-domain method was carried out in this research for the design, characterization, and integration of a metamaterial sensor by a multi-cell split ring resonator (SRR) with a square pattern and a thin film of ZnO (200 nm). Geometry characterization of the SRR metamaterial was carried out using a modified Nicolson-Ross-Weir electromagnetic field function approach. The application of this type of sensor is used to detect early electrolyticity of analytes resulting from transmission spectra based on the electrical conductivity of several samples. Analysis of metamaterial characteristics identified double-negative (DNG) optical properties that increased drastically to the extreme point on the scale of 104. The performance of the metamaterial sensor integrated by multi-SRR-square and ZnO thin film provides reflection and transmission resonance frequencies in a triple bandwidth. In addition, 73% of the absorption spectrum is at a frequency of ~8 GHz. Seawater electrolyticity sensor testing provides better spectrum readings with a reduction in resonance depth and frequency shift sensitivity of 3.13 MHz for every increase in electrical conductivity of 0.07 S/m.

Zaawansowana inżynieria metamateriałów może wykorzystać potencjał lepszej wydajności czujnika w połączeniu z materiałami półprzewodnikowymi z tlenku cynku (ZnO). Celem tych badań jest zbadanie właściwości optycznych i opracowanie wynalazku nośnika czujnikowego opartego na metamateriałach hybrydowych. W tych badaniach przeprowadzono metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu w celu zaprojektowania, scharakteryzowania i integracji czujnika metamateriału za pomocą wielokomórkowego rezonatora z dzielonym pierścieniem (SRR) o wzorze kwadratowym i cienkiej warstwy ZnO (200 nm). Charakterystykę geometrii metamateriału SRR przeprowadzono przy użyciu zmodyfikowanego podejścia opartego na funkcji pola elektromagnetycznego Nicolsona-Rossa-Weira. Zastosowanie tego typu czujnika służy do wykrywania wczesnej elektrolitowości analitów na podstawie widm transmisyjnych na podstawie przewodności elektrycznej kilku próbek. Analiza właściwości metamateriału pozwoliła zidentyfikować właściwości optyczne podwójnie ujemne (DNG), które drastycznie wzrosły do skrajnego punktu w skali 104. Wydajność czujnika metamateriału zintegrowanego z cienką warstwą multi-SRR i ZnO zapewnia odbicie i częstotliwości rezonansowe transmisji w potrójną szerokość pasma. Ponadto 73% widma absorpcji przypada na częstotliwość ~8 GHz. Testowanie czujnika elektrolitowości wody morskiej zapewnia lepsze odczyty widma przy zmniejszeniu głębokości rezonansu i czułości przesunięcia częstotliwości o 3,13 MHz przy każdym wzroście przewodności elektrycznej o 0,07 S/m.

Excellent integration of a multi-SRR-hexagonal DNG metamaterial into an inverted triangle top microstrip antenna for 5G technology applications at 3.5 GHz

Saktioto Saktioto, Siregar Faridah Hanum, Soerbakti Yan, Rini Ari Sulistyo, Syamsudhuha Syamsudhuha, Anita Sofia

Przegląd Elektrotechniczny

2024

R. 100, nr 1

130--133

The application of engineered material methods for the generation of electromagnetic waves continues to be developed, especially in the field of telecommunications. Metamaterial is a suitable reflector material to penetrate telecommunications boundaries in meeting the required antenna specifications and mobility. In this research, the development of telecommunication antenna designs inspired by multi-cell indexed double negative (DNG) metamaterials was carried out. The microstrip antenna structure consists of an inverted triangular-shaped copper plate superimposed on the top surface of the FR-4 substrate. This antenna design is operated in the frequency range of 0.05 – 9 GHz by integrating a hexagonal split ring resonator (SRR) metamaterial structure with a configuration of 3×3. The proposed metamaterial was successfully identified regarding DNG optical characteristics, which has the highest near-zero resonance index in the frequency range of 1.98 – 2.71 GHz. The original inverted triangle antenna has been designed with a performance of -23.96 dB at 3.75 GHz. The 1.62 GHz bandwidth profile of the same original antenna was also obtained from its combination with a hexagonal pattern SRR metamaterial characterized by a red shift at 3.5 GHz and a reduced reflection coefficient of -35.94 dB. In addition, the gain performance obtained is more optimal at 4.35 dBi at a frequency of 7.26 GHz. However, the improved antenna design with this metamaterial pattern can be applied to the telecommunications technology field of 5G networks.

Zastosowanie metod inżynierii materiałowej do generowania fal elektromagnetycznych jest stale rozwijane, zwłaszcza w dziedzinie telekomunikacji. Metamateriał to odpowiedni materiał odblaskowy używany do penetracji granic telekomunikacyjnych w celu spełnienia wymaganych specyfikacji anteny i mobilności. W ramach tych badań przeprowadzono opracowanie projektów anten telekomunikacyjnych inspirowanych wielokomórkowymi metamateriałami podwójnie ujemnymi (DNG). Struktura anteny mikropaskowej składa się z miedzianej płytki w kształcie odwróconego trójkąta, nałożonej na górną powierzchnię podłoża FR-4. Ta konstrukcja anteny działa w zakresie częstotliwości 0,05 – 9 GHz dzięki zintegrowaniu struktury metamateriału z sześciokątnym rezonatorem pierścieniowym (SRR) w konfiguracji 3×3. Proponowany metamateriał został pomyślnie zidentyfikowany pod kątem właściwości optycznych DNG, który ma najwyższy bliski zeru współczynnik rezonansu w zakresie częstotliwości 1,98 – 2,71 GHz. Oryginalna antena w kształcie odwróconego trójkąta została zaprojektowana z myślą o wydajności -23,96 dB przy 3,75 GHz. Profil szerokości pasma 1,62 GHz tej samej oryginalnej anteny uzyskano również w połączeniu z metamateriałem SRR o wzorze heksagonalnym charakteryzującym się przesunięciem ku czerwieni przy 3,5 GHz i zmniejszonym współczynnikiem odbicia do -35,94 dB. Ponadto uzyskana wydajność wzmocnienia jest bardziej optymalna przy 4,35 dBi przy częstotliwości 7,26 GHz. Jednak ulepszona konstrukcja anteny z tym wzorem metamateriału może być zastosowana w dziedzinie technologii telekomunikacyjnych sieci 5G.