Composite right/left-handed transmission line with array of thermocouples for generating terahertz radiation

2020 ◽  
Vol 92 (2) ◽  
pp. 20502
Author(s):  
Behrokh Beiranvand ◽  
Alexander S. Sobolev ◽  
Anton V. Kudryashov
Keyword(s):  
Transmission Line ◽  
Terahertz Radiation ◽  
Transmission Lines ◽  
Software Package ◽  
Optical Pulses ◽  
Capacitively Coupled ◽  
Voltage Difference ◽  
Left Handed ◽  
Microwave Transmission ◽  
Commercial Software Package

We present a new concept of the thermoelectric structure that generates microwave and terahertz signals when illuminated by femtosecond optical pulses. The structure consists of a series array of capacitively coupled thermocouples. The array acts as a hybrid type microwave transmission line with anomalous dispersion and phase velocity higher than the velocity of light. This allows for adding up the responces from all the thermocouples in phase. The array is easily integrable with microstrip transmission lines. Dispersion curves obtained from both the lumped network scheme and numerical simulations are presented. The connection of the thermocouples is a composite right/left-handed transmission line, which can receive terahertz radiation from the transmission line ports. The radiation of the photon to the surface of the thermocouple structure causes a voltage difference with the bandwidth of terahertz. We examined a lossy composite right/left-handed transmission line to extract the circuit elements. The calculated properties of the design are extracted by employing commercial software package CST STUDIO SUITE.

scholarly journals Ultra Wide Band (UWB) 3.4 - 4.8 Ghz Bandpass Filter Menggunakan Saluran Transmisi CRLH Satu Sel

2016 ◽  
Vol 2 (1) ◽  
pp. 18-26
Author(s):  
Andika Atmaja
Keyword(s):  
Transmission Line ◽  
Transmission Lines ◽  
Bandpass Filter ◽  
Wide Band ◽  
Ultra Wide Band ◽  
Double Negative ◽  
Transmission Line Model ◽  
Artificial Material ◽  
Left Handed ◽  
Highpass Filter

Penelitian studi tentang Metamaterials (MTMs) dalam beberapa tahun terakhir telah meningkat sangat pesat. Metamaterials yang di sebut juga artificial material atau  Left Handed (LH) material adalah material yang tidak ada dialam dimana strukturnya direkayasa oleh manusia yang memiliki dua atau lebih properties yang khusus, misalkan pada Double Negative (DNG) material yang memiliki μ negative dan  ε negative. Beberapa pendekatan dalam mendesign metamaterial yaitu pendekatan resonant dan pendekatan Transmission line. Model transmision line yang pertama adalah Right Handed Transmission lines (RH TL) yang dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian dan shunt kapasitor shunt(CR), yang kedua adalah Left Handed Transmission Line (LH TL) dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian kapasitor seri(CL) dan induktansi shunt(LL). gabungan dari dua buah model transmission line ini disebut Composite Right-left Handed Transmission Line(CRLH TL)  dan ini menjadi dasar dalam mendesign metamaterial. CRLH transmission line dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian kapasitor seri(CL), induktansi seri(LR) dan induktansi shunt (LL) serta induktansi shunt(LL). CRLH TL memiliki negatif, nol dankonstanta propagasi positif sesuai dengan karakteristik dari permitivitas efektif dan permeabilitas[1]. Hasil pengukuran bandpass filter menggunakan saluran transmisi CRLH satu sel menunjukkan frekuensi cutoff pada -10dB terletak pada frekuensi 3.016 GHz pada highpass filter dan 5.359GHz pada lowpass filternya. Sedangkan frekuensi 3.4 GHz terletak pada -4.8415 dB sedangkan frekuensi 4.8 Ghz terletak pada -4.753 dB. Hasil dari perancangan menunjukkan bahwa saluran transmisi CRLH satu sel dapat memenuhi spesifikasi yang diminta.

scholarly journals Leapfrogging of electrical solitons in coupled nonlinear transmission lines: effect of an imperfect varactor

2019 ◽  
Vol 2 (1) ◽  
Author(s):  
Nkongho Achere Akem ◽  
Alain M. Dikandé ◽  
B. Z. Essimbi
Keyword(s):  
Harmonic Oscillator ◽  
Transmission Line ◽  
Numerical Simulations ◽  
Transmission Lines ◽  
Nonlinear Transmission Lines ◽  
Capacitively Coupled ◽  
Nonlinear Transmission ◽  
Damped Harmonic Oscillator ◽  
Initial Values ◽  
Soliton Pair

AbstractThe leapfrogging dynamics of a pair of electrical solitons is investigated, by considering two capacitively coupled nonlinear transmission lines with and without intraline resistances. We discuss two distinct transmission line set-ups: in the first, we assume two RLC ladder lines with intraline varactors and a coupling linear capacitor, and in the second, we consider two capacitively coupled lossless lines with a varactor carrying impurity (imperfect diode) in one of the two interacting transmission lines. In the first context, we find that the soliton-pair leapfrogging mimics the motion of a damped harmonic oscillator, the frequency and damping coefficient of which are obtained analytically. Numerical simulations predict leapfrogging of the soliton pair when the differences in the initial values of the amplitude and phase are reasonably small, and the resistance is not too large. In the second context, leapfrogging occurs when the impurity rate is small enough and the differences in the initial values of the amplitude as well as phase are also small. As the impurity rate increases, the soliton signal in the imperfect line gets accelerated upon approaching the defective diode, causing only this specific soliton signal to move faster than its counterpart, leading to the suppression of leapfrogging.

scholarly journals Perancangan dan Simulasi Prototype Saklar Pengatur Lampu Ruangan Berbasis Visual Basic 6.0 (Otomatis dan Manual)

2016 ◽  
Vol 2 (1) ◽  
pp. 1-9
Author(s):  
Lia Kamelia ◽  
Edi Mulyana ◽  
Ibanez Valentino
Keyword(s):  
Transmission Line ◽  
Transmission Lines ◽  
Bandpass Filter ◽  
Visual Basic ◽  
Double Negative ◽  
Transmission Line Model ◽  
Artificial Material ◽  
Left Handed ◽  
Highpass Filter ◽  
Visual Basic 6.0

Penelitian studi tentang Metamaterials (MTMs) dalam beberapa tahun terakhir telah meningkat sangat pesat. Metamaterials yang di sebut juga artificial material atau  Left Handed (LH) material adalah material yang tidak ada dialam dimana strukturnya direkayasa oleh manusia yang memiliki dua atau lebih properties yang khusus, misalkan pada Double Negative (DNG) material yang memiliki μ negative dan  ε negative. Beberapa pendekatan dalam mendesign metamaterial yaitu pendekatan resonant dan pendekatan Transmission line. Model transmision line yang pertama adalah Right Handed Transmission lines (RH TL) yang dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian dan shunt kapasitor shunt(CR), yang kedua adalah Left Handed Transmission Line (LH TL) dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian kapasitor seri(CL) dan induktansi shunt(LL). gabungan dari dua buah model transmission line ini disebut Composite Right-left Handed Transmission Line(CRLH TL)  dan ini menjadi dasar dalam mendesign metamaterial. CRLH transmission line dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian kapasitor seri(CL), induktansi seri(LR) dan induktansi shunt (LL) serta induktansi shunt(LL). CRLH TL memiliki negatif, nol dankonstanta propagasi positif sesuai dengan karakteristik dari permitivitas efektif dan permeabilitas[1]. Hasil pengukuran bandpass filter menggunakan saluran transmisi CRLH satu sel menunjukkan frekuensi cutoff pada -10dB terletak pada frekuensi 3.016 GHz pada highpass filter dan 5.359GHz pada lowpass filternya. Sedangkan frekuensi 3.4 GHz terletak pada -4.8415 dB sedangkan frekuensi 4.8 Ghz terletak pada -4.753 dB. Hasil dari perancangan menunjukkan bahwa saluran transmisi CRLH satu sel dapat memenuhi spesifikasi yang diminta. 

scholarly journals Ultra Wide Band (UWB) 3.4 - 4.8 Ghz Bandpass Filter Menggunakan Saluran Transmisi CRLH Satu Sel

2016 ◽  
Vol 2 (1) ◽  
pp. 18-26
Author(s):  
Andika Atmaja
Keyword(s):  
Transmission Line ◽  
Transmission Lines ◽  
Bandpass Filter ◽  
Wide Band ◽  
Ultra Wide Band ◽  
Double Negative ◽  
Transmission Line Model ◽  
Artificial Material ◽  
Left Handed ◽  
Highpass Filter

Penelitian studi tentang Metamaterials (MTMs) dalam beberapa tahun terakhir telah meningkat sangat pesat. Metamaterials yang di sebut juga artificial material atau  Left Handed (LH) material adalah material yang tidak ada dialam dimana strukturnya direkayasa oleh manusia yang memiliki dua atau lebih properties yang khusus, misalkan pada Double Negative (DNG) material yang memiliki μ negative dan  ε negative. Beberapa pendekatan dalam mendesign metamaterial yaitu pendekatan resonant dan pendekatan Transmission line. Model transmision line yang pertama adalah Right Handed Transmission lines (RH TL) yang dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian dan shunt kapasitor shunt(CR), yang kedua adalah Left Handed Transmission Line (LH TL) dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian kapasitor seri(CL) dan induktansi shunt(LL). gabungan dari dua buah model transmission line ini disebut Composite Right-left Handed Transmission Line(CRLH TL)  dan ini menjadi dasar dalam mendesign metamaterial. CRLH transmission line dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian kapasitor seri(CL), induktansi seri(LR) dan induktansi shunt (LL) serta induktansi shunt(LL). CRLH TL memiliki negatif, nol dankonstanta propagasi positif sesuai dengan karakteristik dari permitivitas efektif dan permeabilitas[1]. Hasil pengukuran bandpass filter menggunakan saluran transmisi CRLH satu sel menunjukkan frekuensi cutoff pada -10dB terletak pada frekuensi 3.016 GHz pada highpass filter dan 5.359GHz pada lowpass filternya. Sedangkan frekuensi 3.4 GHz terletak pada -4.8415 dB sedangkan frekuensi 4.8 Ghz terletak pada -4.753 dB. Hasil dari perancangan menunjukkan bahwa saluran transmisi CRLH satu sel dapat memenuhi spesifikasi yang diminta.

scholarly journals On the Relation between Composite Right-/Left-Handed Transmission Lines and Chebyshev Filters

2009 ◽  
Vol 2009 ◽  
pp. 1-8 ◽  
Author(s):  
Changjun Liu ◽  
Wolfgang Menzel
Keyword(s):  
Transmission Line ◽  
Finite Length ◽  
Transmission Lines ◽  
High Order ◽  
Band Pass Filter ◽  
Pass Filter ◽  
Practical Applications ◽  
Left Handed ◽  
Chebyshev Filters ◽  
Chebyshev Filter

Composite right-/left-handed (CRLH) transmission lines have gained great interest in the microwave community. In practical applications, such CRLH sections realized by series and shunt resonators have a finite length. Starting from the observation that a high-order Chebyshev filter also exhibits a periodic central section of very similar structure, the relations between finite length CRHL transmission lines and Chebyshev filters are discussed in this paper. It is shown that a finite length CRLH transmission line in the balanced case is equivalent to the central part of a low-ripple high-order Chebyshev band-pass filter, and a dual-CRLH transmission line in the balanced case is equivalent to a low-ripple high-order Chebyshev band-stop filter. The nonperiodic end sections of a Chebyshev filter can be regarded as matching sections, thus leading to an even better amplitude and phase response. It is also shown that, equally to a CRHL transmission line, a Chebyshev filter exhibits negative phase velocity in part of its passband. As a consequence, an improved behavior of finite length CRLH transmission lines may be achieved adding matching sections based on filter theory; this is demonstrated by a simulation example.

Miniaturized Bagley Polygon power divider by using composite right-/left-handed transmission lines

2017 ◽  
Vol 9 (9) ◽  
pp. 1833-1837 ◽  
Author(s):  
Kaijun Song ◽  
Te Kong ◽  
Xue Ren ◽  
Yu Zhu ◽  
Yong Fan
Keyword(s):  
Phase Shift ◽  
Transmission Line ◽  
Transmission Lines ◽  
Power Divider ◽  
Microstrip Transmission Line ◽  
Left Handed ◽  
Simulation Results ◽  
Length Reduction ◽  
Good Agreement

A miniaturized Bagley Polygon power divider based on composite right/left-handed transmission line is presented. The composite right/left-handed transmission line and conventional microstrip transmission line are utilized to realize the 0° phase shift transmission line, which is used to replace the 180° transmission line of the conventional Bagley Polygon power divider. As a result, miniaturization is realized, without deteriorating the isolation between the output ports. The design equations are presented. This power divider shows advantages compared with other miniaturized ones. For verification, a miniaturized Bagley Polygon power divider is designed and fabricated. The 58.2% length reduction of the counterpart is realized. The measurement and simulation results show good agreement.

A Highly-Selective Filter Based on Negative-Refractive-Index Transmission-Lines

2013 ◽  
Vol 765-767 ◽  
pp. 2421-2425
Author(s):  
Xin Kun Tang ◽  
Ya Lin Guan ◽  
Shi Lei Zhou
Keyword(s):  
Refractive Index ◽  
Transmission Line ◽  
Transmission Lines ◽  
Negative Refractive Index ◽  
Selective Filter ◽  
Left Handed ◽  
Lc Resonator

In this paper, a highly-selective filter based on the composite right/left-handed transmission line (CRLH-TL) theory is presented .It is realized by replacing the traditional shunt inductive loading with a series LC resonator to ground. An attenuation-pole can be introduced by replacing the shorted-stub with a open stub.Simulation using ADS and HFSS of a compact highly-selective filter demonstrated the viability of the approach.

scholarly journals Perancangan dan Simulasi Prototype Saklar Pengatur Lampu Ruangan Berbasis Visual Basic 6.0 (Otomatis dan Manual)

2016 ◽  
Vol 2 (1) ◽  
pp. 1-9
Author(s):  
Lia Kamelia ◽  
Edi Mulyana ◽  
Ibanez Valentino
Keyword(s):  
Transmission Line ◽  
Transmission Lines ◽  
Bandpass Filter ◽  
Visual Basic ◽  
Double Negative ◽  
Transmission Line Model ◽  
Artificial Material ◽  
Left Handed ◽  
Highpass Filter ◽  
Visual Basic 6.0

Penelitian studi tentang Metamaterials (MTMs) dalam beberapa tahun terakhir telah meningkat sangat pesat. Metamaterials yang di sebut juga artificial material atau  Left Handed (LH) material adalah material yang tidak ada dialam dimana strukturnya direkayasa oleh manusia yang memiliki dua atau lebih properties yang khusus, misalkan pada Double Negative (DNG) material yang memiliki μ negative dan  ε negative. Beberapa pendekatan dalam mendesign metamaterial yaitu pendekatan resonant dan pendekatan Transmission line. Model transmision line yang pertama adalah Right Handed Transmission lines (RH TL) yang dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian dan shunt kapasitor shunt(CR), yang kedua adalah Left Handed Transmission Line (LH TL) dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian kapasitor seri(CL) dan induktansi shunt(LL). gabungan dari dua buah model transmission line ini disebut Composite Right-left Handed Transmission Line(CRLH TL)  dan ini menjadi dasar dalam mendesign metamaterial. CRLH transmission line dimodelkan dalam sebuah unit sel sebagai rangkaian kapasitor seri(CL), induktansi seri(LR) dan induktansi shunt (LL) serta induktansi shunt(LL). CRLH TL memiliki negatif, nol dankonstanta propagasi positif sesuai dengan karakteristik dari permitivitas efektif dan permeabilitas[1]. Hasil pengukuran bandpass filter menggunakan saluran transmisi CRLH satu sel menunjukkan frekuensi cutoff pada -10dB terletak pada frekuensi 3.016 GHz pada highpass filter dan 5.359GHz pada lowpass filternya. Sedangkan frekuensi 3.4 GHz terletak pada -4.8415 dB sedangkan frekuensi 4.8 Ghz terletak pada -4.753 dB. Hasil dari perancangan menunjukkan bahwa saluran transmisi CRLH satu sel dapat memenuhi spesifikasi yang diminta. 

Tunable microwave devices based on left/right-handed transmission line sections in multilayer implementation

2009 ◽  
Vol 1 (4) ◽  
pp. 323-329 ◽  
Author(s):  
Polina Kapitanova ◽  
Dmitry Kholodnyak ◽  
Stefan Humbla ◽  
Ruben Perrone ◽  
Jens Mueller ◽  
...  
Keyword(s):  
Transmission Line ◽  
Transmission Lines ◽  
Degrees Of Freedom ◽  
Dual Band ◽  
Microwave Devices ◽  
Lumped Element ◽  
Left Handed ◽  
Band Filter ◽  
Unit Cells ◽  
Spurious Response

Metamaterial transmission lines can be realized as a combination of right- and left-handed transmission line (TL) sections exhibiting positive and negative dispersion. This approach gives additional degrees of freedom for improving the performance of microwave devices. Artificial right- and left-handed sections, which are based on lumped-element unit cells consisting of inductance and capacitances (LC-cells), are used. This makes it possible to decrease dimensions of the devices drastically. Furthermore, using variable capacitors in LC-cells allows designing tunable devices. This paper presents the results of design, numerical simulation, and experimental investigation of a tunable rat-race ring and free-of-spurious response dual-band filter manufactured as integrated ceramic multilayer circuits based on low-temperature co-fired ceramics. Commercial semiconductor varactors have been used as tunable components.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document