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Un método autoajustado para la coincidencia de impedancias de resonadores de bucle plano en dispositivos portátiles conformables

Autores: Bing, Sen; Chawang, Khengdauliu; Chiao, J.-C.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Un método autoajustado para la coincidencia de impedancias de resonadores de bucle plano en dispositivos portátiles conformables


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Estructura de bucle
Resonador
Resonadores de anillo dividido
Elementos de detección
Fórmula de impedancia
Modelos de circuito equivalente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La estructura en forma de bucle se ha utilizado como un único resonador y en metamateriales. Variaciones de las estructuras en forma de bucle, como los resonadores de anillo dividido, se han utilizado como elementos de detección en dispositivos integrados para aplicaciones portátiles o en configuraciones de matriz para resonancia en espacio libre. Previamente, se han desarrollado fórmulas de impedancia y modelos de circuitos equivalentes para un único bucle hecho de un alambre conductor con un diámetro de alambre despreciable en el espacio libre. A pesar de las características de ser planas y pequeñas, sin embargo, los factores de calidad de los resonadores o antenas de bucle único no han sido lo suficientemente altos para utilizarlos eficientemente para la detección o transferencia de energía. Para investigar esta limitación, primero examinamos experimentalmente la fórmula y los circuitos equivalentes para un único bucle hecho de láminas de metal planas, junto con simulaciones de elementos finitos. El factor de rendimiento del bucle se varió para validar la fórmula y los circuitos equivalentes. Luego se utilizó un elemento de ajuste en el bucle plano para mejorar la resonancia proporcionando una impedancia distribuida al bucle. El método de ajuste propuesto se demostró con simulaciones y mediciones. Se estableció un nuevo modelo de circuito equivalente para el resonador de bucle ajustado. Los factores de calidad en resonancia muestran una mejora significativa y el ajuste se puede hacer para un orden de resonancia específico sin cambiar el radio del bucle. También se demostró que el método de ajuste proporcionaba un rendimiento más robusto para el resonador. El mecanismo de ajuste es adecuado para arquitecturas de dispositivos planos en miniatura en aplicaciones de detección, particularmente para implantes y dispositivos portátiles que tienen restricciones en dimensiones y factores de forma. El modelo de circuito equivalente también se puede aplicar a metamateriales en configuraciones en matriz.

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