재구성 가능한 안테나

Reconfigurable antenna
작동 빈도, 방사선 패턴 및 양극화를 동적으로 재구성할 수 있는 픽셀 아키텍처를 사용하는 재구성 가능한 안테나.[1]
다음에 대한 시리즈 일부
안테나
Maszt radiowy w Konstantynowie.jpg
공통유형
구성 요소들
시스템들
안전 및 규정
방사선 소스/지역
특성.
기술

재구성 가능한 안테나는 주파수 및 방사선 특성을 제어되고 되돌릴 수 있는 방식으로 동적으로 수정할 수 있는 안테나다.[2] 동적 응답을 제공하기 위해 재구성 가능한 안테나는 안테나 표면에 RF 전류의 의도적인 재배포를 가능하게 하는 내부 메커니즘(RF 스위치, 바락터, 기계식 액추에이터 또는 튜닝 가능한 재료 등)을 통합하고 그 속성의 되돌릴 수 있는 수정을 생성한다. 재구성 가능한 안테나는 재구성 메커니즘이 외부 빔 형성 네트워크가 아닌 안테나 내부에 있기 때문에 스마트 안테나와는 다르다. 재구성 가능한 안테나의 재구성 기능은 변화하는 시나리오에서 안테나 성능을 최대화하거나 변화하는 작동 요건을 충족하기 위해 사용된다.

안테나 재구성 유형

재구성 가능한 안테나는 동적으로 조정되는 안테나 매개변수(일반적으로 운용 빈도, 방사선 패턴 또는 양극화)에 따라 분류할 수 있다.[3]

주파수 재구성

주파수 재구성이 가능한 안테나는 작동 주파수를 동적으로 조정할 수 있다. 필요한 여러 안테나는 재구성 가능한 단일 안테나로 교체할 수 있기 때문에 여러 통신 시스템이 수렴하는 상황에서 특히 유용하다. 주파수 재구성은 일반적으로 RF스위치,[4] 임피던스 로딩[5] 또는 튜닝 가능한 재료를 사용하여 안테나 치수에 대한 물리적 또는 전기적 수정으로 달성된다.[6]

방사선 패턴 재구성

방사선 패턴 재구성 가능성은 방사선 패턴의 구형 분포의 의도적인 수정에 기초한다. 빔 조향은 가장 확장된 애플리케이션으로 모바일 기기와의 링크에서 안테나 이득을 최대화하기 위해 최대 방사선의 방향을 조종하는 것으로 구성된다. 패턴 재구성 가능한 안테나는 대개 이동/회전 가능한 구조[7][8] 또는 전환 가능하고 반응적으로 로드된 기생 요소를 사용하여 설계된다.[9][10][11] 지난 10년간 메타물질 기반의 재구성 가능한 안테나는 소형 폼팩터, 광폭 조향 범위, 무선 애플리케이션으로 주목을 받았다.[12][13] 플라즈마 안테나는 조정 가능한 직접성을 가진 대안으로서도 조사되었다.[14][15][16]

양극화 재구성

양극화 재구성이 가능한 안테나는 서로 다른 양극화 모드 사이를 전환할 수 있다. 수평, 수직 및 원형 극화 간 전환 기능은 휴대용 장치의 양극화 불일치 손실을 줄이기 위해 사용할 수 있다. 양극화 재구성은 멀티모드 구조의 서로 다른 모드들 사이의 균형을 변경함으로써 제공될 수 있다.[17]

복합 재구성

복합 재구성은 주파수 및 방사선 패턴과 같은 여러 안테나 파라미터를 동시에 조정할 수 있는 기능이다. 복합 재구성의 가장 일반적인 적용은 주파수 민첩성과 빔 스캐닝의 조합으로 향상된 스펙트럼 효율을 제공한다. 복합재구성성은 동일한 구조에서 서로 다른 단일 매개변수 재구성 기법을[18][19] 결합하거나 픽셀 표면을 동적으로 재구성함으로써 달성된다.[1][20]

재구성 기법

안테나를 위한 재구성 기법에는 여러 종류가 있다. 주로 전기적[4](예: RF-MEMS, PIN 다이오드 또는 바락터 사용), 광학, 물리적(주로 기계적),[7][8] 재료 사용 등이 그것이다. 재료를 사용한 재구성 기법의 경우 재료는 고체, 액체, 액체(유체 액체[21] 또는 액체 금속)일 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b Rodrigo, D.; Cetiner, B.A.; Jofre, L. (2014). "Frequency, Radiation Pattern and Polarization Reconfigurable Antenna Using a Parasitic Pixel Layer". IEEE Trans. Antennas Propag. 62 (6): 3422. Bibcode:2014ITAP...62.3422R. doi:10.1109/TAP.2014.2314464. S2CID 22316165.
  2. ^ J.T. Bernhard. (2007). "Reconfigurable Antennas". Synthesis Lectures on Antennas. 2: 1–66. doi:10.2200/S00067ED1V01Y200707ANT004.
  3. ^ G.H. Huff and J.T. Bernhard. (2008). "Reconfigurable Antennas". In C.A. Balanis (ed.). Modern Antenna Handbook. John Wiley & Sons.
  4. ^ a b Panagamuwa, C.J.; Chauraya, A.; Vardaxoglou, J.C. (2006). "Frequency and beam reconfigurable antenna using photoconducting switches". IEEE Trans. Antennas Propag. 54 (2): 449. Bibcode:2006ITAP...54..449P. doi:10.1109/TAP.2005.863393. S2CID 8074147.
  5. ^ Erdil, E; Topalli, K; Unlu, M; Civi, O; Akin, T (2007). "Frequency tunable microstrip patch antenna using RF MEMS technology". IEEE Trans. Antennas Propag. 55 (4): 1193. Bibcode:2007ITAP...55.1193E. doi:10.1109/TAP.2007.893426. S2CID 19335959.
  6. ^ Liu, L.; Langley, R. (2008). "Liquid crystal tunable microstrip patch antenna". Electronics Letters. 44 (20): 1179. Bibcode:2008ElL....44.1179L. doi:10.1049/el:20081995.
  7. ^ a b Chiao, J.C.; Fu, Y.; Chio, I.M.; DeLisio, M.; Li, L.Y. (1999). MEMS reconfigurable vee antenna. IEEE MTT-S International Microwave Symposium. 4. pp. 1515–1518. doi:10.1109/MWSYM.1999.780242. ISBN 978-0-7803-5135-6. S2CID 7946482.
  8. ^ a b Rodrigo, D.; Jofre, L.; Cetiner, B.A. (2012). "Circular Beam-Steering Reconfigurable Antenna With Liquid Metal Parasitics". IEEE Trans. Antennas Propag. 60 (4): 1796. Bibcode:2012ITAP...60.1796R. doi:10.1109/TAP.2012.2186235. S2CID 36089245.
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  10. ^ Harrington, R.F. (1978). "Reactively controlled directive arrays". IEEE Trans. Antennas Propag. 26 (3): 390–395. Bibcode:1978ITAP...26..390H. doi:10.1109/TAP.1978.1141852.
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  13. ^ Gulati, N.; Dandekar, K.R. (2014). "Learning State Selection for Reconfigurable Antennas: A multi-armed bandit approach". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 62 (3): 1027. Bibcode:2014ITAP...62.1027G. doi:10.1109/TAP.2013.2276414. S2CID 1061713.
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  21. ^ Motovilova, Elizaveta; Huang, Shao Ying (2020). "A Review on Reconfigurable Liquid Dielectric Antennas". Materials (Basel, Switzerland). 13 (8): 1863. Bibcode:2020Mate...13.1863M. doi:10.3390/ma13081863. PMC 7216238. PMID 32316173.