Antenas de microondas compuestas a base de carbono
Autores: Dugin, Nikolai A.; Zaboronkova, Tatiana M.; Krafft, Catherine; Belyaev, Grigorii R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Antenas de microondas compuestas a base de carbono
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Aplicaciones
Metamateriales
Antenas de microondas
Materiales compuestos de carbono que contienen grafeno
Propiedades de radiación
Características de polarización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Las aplicaciones de metamateriales en antenas de microondas han sido revisadas durante la última década. La fabricación de antenas de microondas utilizando materiales compuestos de carbono que contienen grafeno fue desarrollada y se crearon prototipos de antenas dipolo y de bocina hechas con dichos materiales. Se midieron y compararon las propiedades de radiación de las antenas diseñadas y sus análogos metálicos. Se analizaron las relaciones de onda estacionaria, los patrones de radiación y las características de amplitud-frecuencia para antenas de bocina en frecuencias de GHz y 5 GHz y para antenas dipolo en el rango de frecuencia de 0.2-0.6 GHz. Se estudiaron las características de polarización de las antenas de bocina. Se estimaron los efectos de las estructuras de diferentes materiales compuestos de carbono (fibra o tela) en los parámetros de las antenas. Se muestra que las antenas hechas de materiales compuestos que contienen grafeno son capaces de operar eficientemente y presentan casi las mismas propiedades de radiación que las antenas metálicas convencionales de la misma geometría y tamaño. Sin embargo, las antenas basadas en carbono tienen pesos mucho más pequeños y una estabilidad mejorada en una amplia gama de temperaturas. En el futuro, dichas antenas deberían reemplazar a las convencionales para muchas aplicaciones, especialmente para la excitación y recepción de ondas electromagnéticas en plasmas espaciales.
Descripción
Las aplicaciones de metamateriales en antenas de microondas han sido revisadas durante la última década. La fabricación de antenas de microondas utilizando materiales compuestos de carbono que contienen grafeno fue desarrollada y se crearon prototipos de antenas dipolo y de bocina hechas con dichos materiales. Se midieron y compararon las propiedades de radiación de las antenas diseñadas y sus análogos metálicos. Se analizaron las relaciones de onda estacionaria, los patrones de radiación y las características de amplitud-frecuencia para antenas de bocina en frecuencias de GHz y 5 GHz y para antenas dipolo en el rango de frecuencia de 0.2-0.6 GHz. Se estudiaron las características de polarización de las antenas de bocina. Se estimaron los efectos de las estructuras de diferentes materiales compuestos de carbono (fibra o tela) en los parámetros de las antenas. Se muestra que las antenas hechas de materiales compuestos que contienen grafeno son capaces de operar eficientemente y presentan casi las mismas propiedades de radiación que las antenas metálicas convencionales de la misma geometría y tamaño. Sin embargo, las antenas basadas en carbono tienen pesos mucho más pequeños y una estabilidad mejorada en una amplia gama de temperaturas. En el futuro, dichas antenas deberían reemplazar a las convencionales para muchas aplicaciones, especialmente para la excitación y recepción de ondas electromagnéticas en plasmas espaciales.